導(dao)語：如何才能寫好一(yi)篇(pian)(pian)半(ban)導(dao)體器(qi)件分(fen)析，這就需(xu)要(yao)搜集整理(li)更多的資料和文(wen)獻(xian)，歡迎(ying)閱讀由公務員之(zhi)家整理(li)的十(shi)篇(pian)(pian)范文(wen)，供(gong)你借鑒。

篇1

關鍵詞：半導體器件；壽命；浪(lang)涌(yong)；靜(jing)電(dian)；軟啟(qi)動；消浪(lang)涌(yong)電(dian)路

中(zhong)圖分類號：TN709；TN307 文獻標(biao)識碼：A 文章編(bian)號：2095-1302（2016）01-00-03

0 引 言

隨著半(ban)(ban)導(dao)體(ti)器件(jian)的(de)廣泛(fan)使用，其壽(shou)(shou)命(ming)指標受到業界(jie)普遍關注。半(ban)(ban)導(dao)體(ti)器件(jian)壽(shou)(shou)命(ming)的(de)延續是一種性(xing)能(neng)退化過(guo)程，最(zui)終導(dao)致(zhi)失效[1]。造成這種退化的(de)原因很多，如人為使用不當、浪涌和靜電擊穿等，但(dan)通過(guo)一定的(de)預(yu)防措施和增(zeng)加(jia)必要(yao)的(de)附加(jia)電路可以有效延長半(ban)(ban)導(dao)體(ti)器件(jian)的(de)壽(shou)(shou)命(ming)。

1 半導體器件的退化和(he)失(shi)效

大量試(shi)驗(yan)表明，半(ban)導(dao)(dao)體器件(jian)的(de)失(shi)(shi)效隨(sui)時(shi)(shi)間的(de)統計分布規律(lv)呈浴(yu)盆狀，如圖1所示。失(shi)(shi)效期(qi)(qi)(qi)包括早期(qi)(qi)(qi)的(de)快(kuai)(kuai)速(su)(su)退化失(shi)(shi)效、中期(qi)(qi)(qi)的(de)偶(ou)然(ran)失(shi)(shi)效與后期(qi)(qi)(qi)的(de)快(kuai)(kuai)速(su)(su)損(sun)耗失(shi)(shi)效。早期(qi)(qi)(qi)快(kuai)(kuai)速(su)(su)失(shi)(shi)效一般(ban)是由半(ban)導(dao)(dao)體材料本(ben)身原因造成(cheng)；中期(qi)(qi)(qi)偶(ou)然(ran)失(shi)(shi)效期(qi)(qi)(qi)的(de)時(shi)(shi)域較(jiao)寬，在此(ci)期(qi)(qi)(qi)間導(dao)(dao)致半(ban)導(dao)(dao)體器件(jian)失(shi)(shi)效的(de)原因具(ju)有一定的(de)偶(ou)然(ran)性；后期(qi)(qi)(qi)失(shi)(shi)效概率(lv)較(jiao)高，主(zhu)要(yao)由各種損(sun)耗積累與綜合爆發引(yin)起[2]。由此(ci)可知，只要(yao)通(tong)過(guo)初期(qi)(qi)(qi)的(de)嚴格(ge)篩選(xuan)，同時(shi)(shi)加強質量管(guan)理和改進生產工藝，防(fang)止偶(ou)然(ran)失(shi)(shi)效，半(ban)導(dao)(dao)體器件(jian)就能獲(huo)得(de)較(jiao)長(chang)的(de)壽(shou)命[3]。

圖1 半(ban)導體器件失效期隨時(shi)間的分布

2 半導體器件壽(shou)命影響因素及預防措(cuo)施

PN結是(shi)半導體器(qi)件的(de)核心，對電壓(ya)沖擊(ji)的(de)承(cheng)受能力很差(cha)，一旦被擊(ji)穿，便無(wu)法產生(sheng)非平衡(heng)載流(liu)子。在使用(yong)過(guo)程(cheng)中，半導體器(qi)件的(de)損壞多半是(shi)由浪涌(yong)或靜電擊(ji)穿造(zao)成的(de)。

浪(lang)(lang)涌是一(yi)種突(tu)發性的瞬(shun)間電(dian)(dian)信號脈沖(chong)(chong)，具有很強的隨機性，一(yi)般表(biao)現(xian)為(wei)尖脈沖(chong)(chong)，脈寬很窄，但(dan)峰值較(jiao)高，容易使半導(dao)體器(qi)(qi)件瞬(shun)時過(guo)壓(ya)(ya)造(zao)成PN結擊穿，即使不致于一(yi)次性使半導(dao)體器(qi)(qi)件產生完全失效，但(dan)在(zai)多(duo)次浪(lang)(lang)涌的沖(chong)(chong)擊下(xia)也(ye)會加速它的性能退化和最(zui)終失效[4]。在(zai)電(dian)(dian)路(lu)的使用過(guo)程中，出(chu)現(xian)比較(jiao)多(duo)的浪(lang)(lang)涌是開(kai)啟或關斷電(dian)(dian)源時抑或器(qi)(qi)件接觸不良時產生的電(dian)(dian)壓(ya)(ya)/電(dian)(dian)流沖(chong)(chong)擊，以(yi)及由于電(dian)(dian)網波(bo)動(dong)或其(qi)它大功率電(dian)(dian)器(qi)(qi)啟動(dong)而產生的電(dian)(dian)壓(ya)(ya)/電(dian)(dian)流沖(chong)(chong)擊。另外，靜電(dian)(dian)也(ye)是造(zao)成PN結損壞(huai)或擊穿的重要(yao)原(yuan)因。表(biao)1給出(chu)了產生浪(lang)(lang)涌和靜電(dian)(dian)的幾種常見原(yuan)因及其(qi)特(te)征和預(yu)防措(cuo)施。

3 模擬(ni)電(dian)路中(zhong)浪涌消除電(dian)路

3.1 短路保護開關

為(wei)半(ban)導(dao)(dao)體(ti)器(qi)(qi)件(jian)并聯(lian)一個電(dian)(dian)(dian)阻較小(xiao)的(de)(de)(de)短路(lu)保護開(kai)關(guan)是一種簡(jian)單(dan)的(de)(de)(de)消浪涌(yong)方法(fa)[5]。當需要(yao)啟動半(ban)導(dao)(dao)體(ti)器(qi)(qi)件(jian)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)時，先閉合(he)短路(lu)保護開(kai)關(guan)，讓啟動電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)瞬(shun)間(jian)產生的(de)(de)(de)浪涌(yong)經(jing)短路(lu)保護開(kai)關(guan)放電(dian)(dian)(dian)，待(dai)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)工作穩(wen)定后(hou)(hou)，斷(duan)開(kai)短路(lu)開(kai)關(guan)，穩(wen)定的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)便可正常工作于半(ban)導(dao)(dao)體(ti)器(qi)(qi)件(jian)。當需要(yao)關(guan)閉電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)時，先閉合(he)短路(lu)保護開(kai)關(guan)，然后(hou)(hou)斷(duan)開(kai)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)開(kai)關(guan)，以(yi)避(bi)免瞬(shun)間(jian)電(dian)(dian)(dian)流(liu)浪涌(yong)損(sun)壞半(ban)導(dao)(dao)體(ti)器(qi)(qi)件(jian)。實踐證明，該(gai)方法(fa)對消除開(kai)關(guan)驅動電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)時瞬(shun)間(jian)產生的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)/電(dian)(dian)(dian)流(liu)浪涌(yong)沖擊是可行的(de)(de)(de)。但(dan)也存在(zai)不足，即(ji)該(gai)方法(fa)不僅給半(ban)導(dao)(dao)體(ti)器(qi)(qi)件(jian)操作員增加了一部分(fen)繁瑣的(de)(de)(de)工作量，且無法(fa)消除來自外電(dian)(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)(de)浪涌(yong)所帶來的(de)(de)(de)影響。

3.2 電源軟啟動電路

為(wei)解決以上(shang)不足，可(ke)采用(yong)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)軟(ruan)啟(qi)(qi)動(dong)電(dian)(dian)路(lu)(lu)，該電(dian)(dian)路(lu)(lu)不但可(ke)以消除電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)啟(qi)(qi)動(dong)/關(guan)(guan)閉(bi)瞬間(jian)產生(sheng)的(de)浪涌，還(huan)可(ke)以保證半導體器(qi)件兩(liang)端避免突然加上(shang)階(jie)躍(yue)電(dian)(dian)壓(ya)，因為(wei)這種上(shang)升沿很陡的(de)電(dian)(dian)壓(ya)，即(ji)使幅值(zhi)很低，也會對半導體器(qi)件產生(sheng)不良影響[6]。圖2（a）和(he)圖2（b）給出(chu)了有(you)/無采取(qu)軟(ruan)啟(qi)(qi)動(dong)情況下半導體器(qi)件驅動(dong)電(dian)(dian)流(liu)I隨時間(jian)t的(de)變(bian)化。在沒有(you)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)軟(ruan)啟(qi)(qi)動(dong)電(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)情況下接通電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)開關(guan)(guan)，驅動(dong)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)會產生(sheng)幅度較(jiao)大的(de)電(dian)(dian)流(liu)浪涌，隨后(hou)經過(guo)過(guo)渡過(guo)程才趨向穩定。采用(yong)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)軟(ruan)啟(qi)(qi)動(dong)電(dian)(dian)路(lu)(lu)之后(hou)，工作(zuo)(zuo)電(dian)(dian)壓(ya)不會瞬間(jian)加在整個(ge)穩流(liu)電(dian)(dian)路(lu)(lu)上(shang)，而是在一(yi)定的(de)時間(jian)內，電(dian)(dian)流(liu)從零開始逐(zhu)漸上(shang)升到正常工作(zuo)(zuo)值(zhi)。

圖2 有/無(wu)軟啟動(dong)情(qing)況下驅動(dong)電(dian)流I與(yu)時(shi)間t的關系(xi)

軟(ruan)(ruan)啟動電(dian)(dian)路在(zai)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)路中已得到了廣泛應用(yong)，該(gai)過程可(ke)以(yi)由計算(suan)機控(kong)制實現，且(qie)可(ke)靠性(xing)高，穩(wen)定性(xing)好，但(dan)是價格(ge)比較(jiao)昂貴。實際上，對(dui)于一些簡單的、普通的半導體器件(jian)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)路，只需對(dui)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)路稍加(jia)(jia)(jia)改進，便可(ke)實現軟(ruan)(ruan)啟動，圖3給出了一個利用(yong)RC充電(dian)(dian)原理實現軟(ruan)(ruan)啟動的電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)路，電(dian)(dian)路中的R1、C7、C8、Q1、Q2為(wei)電(dian)(dian)壓(ya)緩慢上升(sheng)電(dian)(dian)路，電(dian)(dian)路兩(liang)邊增(zeng)加(jia)(jia)(jia)了兩(liang)個π型濾波器電(dian)(dian)路，防(fang)止電(dian)(dian)流突變。該(gai)軟(ruan)(ruan)啟動電(dian)(dian)路可(ke)以(yi)使得半導體器件(jian)兩(liang)端的電(dian)(dian)壓(ya)逐漸加(jia)(jia)(jia)上，不(bu)會產生浪涌信(xin)號對(dui)半導體器件(jian)帶來破壞。

4 數字電路中浪涌消除電路

在很多(duo)情況下，半導(dao)體器件的(de)管腳不(bu)(bu)(bu)是通(tong)過焊接(jie)而(er)是直接(jie)插入(ru)管座中(zhong)，然(ran)而(er)管腳和(he)插座接(jie)觸(chu)不(bu)(bu)(bu)良或者機(ji)械振動都會(hui)(hui)造成(cheng)時通(tong)時斷(duan)而(er)產生連(lian)(lian)續多(duo)個(ge)(ge)電(dian)(dian)壓浪(lang)涌。另外(wai)，某些(xie)功(gong)能控制開(kai)關和(he)功(gong)率調節開(kai)關接(jie)觸(chu)不(bu)(bu)(bu)良或動作瞬間也會(hui)(hui)產生連(lian)(lian)續多(duo)個(ge)(ge)電(dian)(dian)壓浪(lang)涌。在數字電(dian)(dian)路中(zhong)，這些(xie)電(dian)(dian)壓浪(lang)涌幅值較低(di)（波形(xing)表示為短脈寬的(de)高/低(di)電(dian)(dian)平"1"和(he)"0"），這些(xie)浪(lang)涌邊(bian)沿很陡，呈高低(di)電(dian)(dian)平交替狀態，若未經(jing)處理直接(jie)將它加(jia)在半導(dao)體器件兩端會(hui)(hui)影響(xiang)其(qi)壽命，同(tong)時也會(hui)(hui)給系(xi)統帶來干擾(rao)。

圖3 電源軟(ruan)啟動電路

圖(tu)4給(gei)出(chu)(chu)了(le)(le)一(yi)款應(ying)用(yong)于數字(zi)電(dian)(dian)路中具(ju)有(you)消除連(lian)續多個(ge)電(dian)(dian)壓浪涌功能的(de)電(dian)(dian)路。電(dian)(dian)路中的(de)CLNR是觸(chu)發器(qi)清零信(xin)號(hao)，K1_in和(he)(he)K2_in表示兩組(zu)(zu)帶有(you)浪涌的(de)輸入信(xin)號(hao)，K1_out和(he)(he)K2_out表示所(suo)對(dui)(dui)應(ying)的(de)經(jing)過(guo)(guo)消浪涌后的(de)輸出(chu)(chu)信(xin)號(hao)。電(dian)(dian)路采(cai)用(yong)了(le)(le)分頻(pin)(pin)采(cai)樣、移位(wei)寄存(cun)和(he)(he)計算判斷(duan)方法，采(cai)用(yong)4個(ge)D觸(chu)發器(qi)連(lian)續對(dui)(dui)輸入信(xin)號(hao)K1_in進行移位(wei)采(cai)樣，并隨時(shi)鐘(zhong)信(xin)號(hao)的(de)觸(chu)發寄存(cun)于數組(zu)(zu)K1[4..1]中。若數組(zu)(zu)中相鄰兩個(ge)數據都為(wei)高電(dian)(dian)平就默認為(wei)高電(dian)(dian)平"1"，其它(ta)情況則表示低電(dian)(dian)平"0"。用(yong)邏輯最簡公(gong)式表示為(wei)：K1_out=K11K12+K13K14+（！K11）K12K13（！K14）。由(you)于半導體管腳和(he)(he)插座接觸(chu)不良或機械振動等現象(xiang)引起(qi)的(de)連(lian)續電(dian)(dian)壓浪涌掃描周期一(yi)般不超過(guo)(guo)10 ms，因此電(dian)(dian)路中采(cai)用(yong)了(le)(le)頻(pin)(pin)率為(wei)200 Hz、周期為(wei)5 ms的(de)clk_200時(shi)鐘(zhong)信(xin)號(hao)進行數據移位(wei)寄存(cun)。圖(tu)5給(gei)出(chu)(chu)了(le)(le)該電(dian)(dian)路在Quartus II 環境下的(de)仿(fang)真波形。

圖5 數字電(dian)路中浪涌(yong)消除電(dian)路仿真波形

從仿真結果可(ke)以看出，當輸(shu)入(ru)(ru)信(xin)號(hao)K1_in在低(di)(di)電(dian)平(ping)(ping)輸(shu)入(ru)(ru)過(guo)程中(zhong)連(lian)(lian)續(xu)出現多(duo)個(ge)脈寬小(xiao)于(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)(deng)于(yu)(yu)10 ms的(de)(de)高電(dian)平(ping)(ping)浪(lang)涌(yong)時(shi)，輸(shu)出信(xin)號(hao)K1_out仍(reng)為(wei)(wei)低(di)(di)電(dian)平(ping)(ping)；當輸(shu)入(ru)(ru)信(xin)號(hao)K2_in在高電(dian)平(ping)(ping)輸(shu)入(ru)(ru)過(guo)程中(zhong)連(lian)(lian)續(xu)出現多(duo)個(ge)脈度小(xiao)于(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)(deng)于(yu)(yu)10 ms的(de)(de)低(di)(di)電(dian)平(ping)(ping)浪(lang)涌(yong)時(shi)，輸(shu)出信(xin)號(hao)K2_out仍(reng)為(wei)(wei)高電(dian)平(ping)(ping)。由此可(ke)知，該(gai)電(dian)路能很好地消除連(lian)(lian)續(xu)出現的(de)(de)浪(lang)涌(yong)，作為(wei)(wei)半導體器件浪(lang)涌(yong)消除電(dian)路可(ke)有(you)效延長半導體器件壽命指(zhi)標，并具有(you)良好的(de)(de)抗(kang)浪(lang)涌(yong)信(xin)號(hao)干擾的(de)(de)能力。另外(wai)，從信(xin)號(hao)延時(shi)來看，該(gai)電(dian)路的(de)(de)輸(shu)入(ru)(ru)信(xin)號(hao)僅(jin)有(you)5 ms的(de)(de)時(shi)序延時(shi)，與同類的(de)(de)浪(lang)涌(yong)消除或(huo)(huo)抖(dou)動信(xin)號(hao)消除電(dian)路相(xiang)比較(jiao)，該(gai)延時(shi)較(jiao)小(xiao)。

5 結 語

隨著半導體器件生產工藝日趨成熟，其應用范圍已覆蓋了國防、工業、科研和民用等領域，并發揮著重要的作用[7，8]，因此，有必要針對它的壽命特性和延壽方法開展進一步的研究。文中分析了影(ying)響半(ban)導體器(qi)件壽命的主要原(yuan)因，討論了浪涌和靜電(dian)的特點及(ji)其(qi)預防(fang)措施，分(fen)別給出了應用于模擬電(dian)路(lu)和數字(zi)電(dian)路(lu)中的電(dian)源軟啟動電(dian)路(lu)和連續浪涌消除(chu)電(dian)路(lu)，電(dian)路(lu)結構(gou)簡(jian)單，性(xing)能(neng)良好，值(zhi)得推廣。

參考文獻

[1] 趙(zhao)霞，吳(wu)金，姚建楠.基(ji)于失(shi)效機理(li)(li)的(de)半導體器(qi)件壽(shou)命模型(xing)研究[J].可靠性物(wu)理(li)(li)與失(shi)效分(fen)析技(ji)術，2007，25（6）：15-18.

[2] 李適民，黃維玲.激(ji)光器原理(li)與(yu)設(she)計[M].北(bei)京：國防工業出版社，2005.

[3] 劉(liu)婧，呂長志，李(li)志國(guo)，等.電子元器件(jian)加速壽命(ming)試驗方法的(de)比(bi)較[J].半導體技術，2006，31（9）：680-683.

[4] 黃德修.半導體光電子學[M].北京：電子工(gong)業出版社(she)，2013.

[5] 羅文超，徐釗，盛(sheng)祥佐.一種基于DDS的QPSK調制器(qi)及其FPGA實現[J].電訊(xun)技(ji)術(shu)，2007，47（4）：156-158.

[6] Suematsu Y， Adams A R. Handbook of semiconductor lasers and Photonic Intergrated circuits[M]. Springer：1994.

篇2

1堅持半(ban)導體器件生產為主的必(bi)要性和可(ke)能(neng)性

在當前生(sheng)(sheng)產(chan)半導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)器(qi)件(jian)幾乎(hu)無利可(ke)圖的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件(jian)下，為(wei)什么(me)還(huan)要(yao)堅(jian)持以(yi)(yi)生(sheng)(sheng)產(chan)半導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)器(qi)件(jian)為(wei)主(zhu)呢?主(zhu)要(yao)有以(yi)(yi)下三(san)(san)方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因。首先(xian)，從半導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)(shi)場需求(qiu)來看(kan)，無論(lun)是(shi)(shi)國(guo)(guo)(guo)內(nei)還(huan)是(shi)(shi)國(guo)(guo)(guo)際(ji)(ji)，都(dou)有著(zhu)廣闊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)(shi)場。據有關資料統計，我(wo)(wo)(wo)(wo)國(guo)(guo)(guo)1991年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)半導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)分(fen)立器(qi)件(jian)年需求(qiu)量約(yue)為(wei)50億只(zhi)，有24億只(zhi)靠國(guo)(guo)(guo)外進(jin)(jin)口。國(guo)(guo)(guo)際(ji)(ji)上(shang)半導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)分(fen)立器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)需求(qiu)量也呈上(shang)升趨勢，預計1995年將達(da)到692億只(zhi)。如(ru)此巨(ju)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)(shi)場，為(wei)我(wo)(wo)(wo)(wo)們發展半導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)器(qi)件(jian)生(sheng)(sheng)產(chan)提(ti)供了可(ke)能(neng)(neng)性(xing)。發展半導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)器(qi)件(jian)生(sheng)(sheng)產(chan)是(shi)(shi)大(da)有可(ke)為(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。第二，從我(wo)(wo)(wo)(wo)廠(chang)(chang)(chang)實(shi)際(ji)(ji)情況來看(kan)，經(jing)過(guo)“六五”期間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術改造，我(wo)(wo)(wo)(wo)廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)工藝裝(zhuang)備已達(da)到國(guo)(guo)(guo)際(ji)(ji)上(shang)/廿十(shi)年代初的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)先(xian)進(jin)(jin)水(shui)平，與臺灣、韓國(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一些廠(chang)(chang)(chang)家(jia)相仿。而且經(jing)過(guo)二十(shi)多年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)實(shi)踐，我(wo)(wo)(wo)(wo)廠(chang)(chang)(chang)已形成了素質(zhi)較好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術力量和管理基(ji)礎。產(chan)品(pin)在國(guo)(guo)(guo)內(nei)市(shi)(shi)場也具有較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)信譽，還(huan)具有適(shi)合半導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)器(qi)件(jian)生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特殊廠(chang)(chang)(chang)房，這些都(dou)是(shi)(shi)企業在市(shi)(shi)場競爭(zheng)(zheng)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)優勢。如(ru)果另謀他(ta)業，無異(yi)是(shi)(shi)揚短(duan)避長，也是(shi)(shi)一種(zhong)很大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)浪費。第三(san)(san)，目(mu)(mu)前企業面臨的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)困境，主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)受進(jin)(jin)口產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沖擊。具體(ti)(ti)(ti)地分(fen)析一下，我(wo)(wo)(wo)(wo)們生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)半導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)器(qi)件(jian)在質(zhi)量上(shang)已基(ji)本達(da)到了國(guo)(guo)(guo)際(ji)(ji)水(shui)平。最大(da)差(cha)距在于價格。而造成差(cha)距的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因就是(shi)(shi)我(wo)(wo)(wo)(wo)廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)沒有達(da)到規(gui)模(mo)經(jing)濟(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)平，成本居高(gao)不下。目(mu)(mu)前，國(guo)(guo)(guo)外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)二極管生(sheng)(sheng)產(chan)企業年產(chan)一般達(da)到幾十(shi)億只(zhi)，而我(wo)(wo)(wo)(wo)廠(chang)(chang)(chang)才5千(qian)多萬(wan)只(zhi)，僅(jin)為(wei)國(guo)(guo)(guo)外廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)1/50~1/100。這種(zhong)規(gui)模(mo)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)距直接造成了我(wo)(wo)(wo)(wo)們竟爭(zheng)(zheng)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)劣勢。所以(yi)(yi)只(zhi)要(yao)我(wo)(wo)(wo)(wo)們能(neng)(neng)在發展規(gui)模(mo)經(jing)濟(ji)上(shang)取(qu)得突破，完全可(ke)以(yi)(yi)和進(jin)(jin)口產(chan)品(pin)一爭(zheng)(zheng)高(gao)低。由此可(ke)見，我(wo)(wo)(wo)(wo)們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)半導(dao)(dao)體(ti)(ti)(ti)器(qi)件(jian)生(sheng)(sheng)產(chan)并非死路一條，而是(shi)(shi)有著(zhu)發展的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)能(neng)(neng)性(xing)與必要(yao)性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。

2引(yin)進外資是加(jia)速形成規模經濟的有(you)效途徑(jing)

盡快發展規模(mo)經(jing)濟(ji)，以(yi)進(jin)一步降低(di)成本和(he)售價，是(shi)我(wo)們(men)半導體器(qi)件(jian)企(qi)(qi)業(ye)(ye)參與(yu)國(guo)際(ji)、國(guo)內競(jing)爭(zheng)的(de)根本出路。從當(dang)前實際(ji)情(qing)況來(lai)看，引進(jin)外(wai)資(zi)，興辦中(zhong)(zhong)外(wai)合資(zi)企(qi)(qi)業(ye)(ye)無(wu)疑是(shi)加(jia)速(su)形(xing)成規模(mo)經(jing)濟(ji)的(de)一種有效途(tu)徑。這(zhe)(zhe)是(shi)因(yin)為(wei):第(di)一，要(yao)發展生(sheng)(sheng)產規模(mo)必須有一個與(yu)生(sheng)(sheng)產同(tong)步發展的(de)市(shi)場(chang)(chang)，不(bu)然(ran)企(qi)(qi)業(ye)(ye)無(wu)法(fa)承受。興辦中(zhong)(zhong)外(wai)合資(zi)企(qi)(qi)業(ye)(ye)就可以(yi)借(jie)助外(wai)商較快進(jin)入國(guo)際(ji)市(shi)場(chang)(chang)，擴(kuo)大市(shi)場(chang)(chang)銷路，為(wei)擴(kuo)大生(sheng)(sheng)產創(chuang)造重要(yao)的(de)條件(jian)。第(di)二，興辦中(zhong)(zhong)外(wai)合資(zi)企(qi)(qi)業(ye)(ye)有利(li)(li)于(yu)學習借(jie)鑒國(guo)外(wai)規模(mo)生(sheng)(sheng)產的(de)工藝技術和(he)管理方(fang)法(fa)，提(ti)(ti)高生(sheng)(sheng)產效率，降低(di)成本，提(ti)(ti)高產品競(jing)爭(zheng)力。第(di)三(san)，發展規模(mo)經(jing)濟(ji)，必然(ran)需要(yao)增加(jia)投入，包括添置設備(bei)、工夾模(mo)具(ju)、增加(jia)流動資(zi)金，而(er)企(qi)(qi)業(ye)(ye)由(you)于(yu)效益不(bu)好加(jia)上(shang)前幾年借(jie)的(de)貸(dai)款未還(huan)清(qing)，很難(nan)籌集。引進(jin)外(wai)資(zi)正好可以(yi)彌補這(zhe)(zhe)方(fang)面不(bu)足(zu)。第(di)四，興辦中(zhong)(zhong)外(wai)合資(zi)企(qi)(qi)業(ye)(ye)有利(li)(li)于(yu)轉換企(qi)(qi)業(ye)(ye)經(jing)營機制和(he)轉變人的(de)思想(xiang)觀(guan)念，使(shi)之適應市(shi)場(chang)(chang)經(jing)濟(ji)的(de)需求。

我(wo)廠(chang)的實踐也(ye)充分說明(ming)了(le)引(yin)進(jin)(jin)外(wai)(wai)資(zi)(zi)(zi)是促進(jin)(jin)規模經(jing)濟的有(you)效(xiao)途徑。1986年(nian)(nian)(nian)我(wo)廠(chang)從美國引(yin)進(jin)(jin)以)41塑封二(er)極管(guan)(guan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)線，由于(yu)市(shi)場銷路(lu)、設備能力不配(pei)套等原因，年(nian)(nian)(nian)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)量一(yi)直在一(yi)千(qian)萬只(zhi)(zhi)左右徘徊，幾乎年(nian)(nian)(nian)年(nian)(nian)(nian)虧損。1991年(nian)(nian)(nian)下半年(nian)(nian)(nian)，我(wo)們拿這(zhe)(zhe)條(tiao)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)線與香(xiang)港海灣電子(zi)有(you)限公(gong)司合(he)資(zi)(zi)(zi)，雙(shuang)(shuang)方以設備投入(ru)形(xing)式組建了(le)中外(wai)(wai)合(he)資(zi)(zi)(zi)上海新玻(bo)電子(zi)有(you)限公(gong)司，使這(zhe)(zhe)條(tiao)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)線形(xing)成(cheng)(cheng)子(zi)較強的規模生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)能力。該公(gong)司于(yu)今(jin)(jin)年(nian)(nian)(nian)2月份投入(ru)試生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)后，由于(yu)設備配(pei)套，在管(guan)(guan)理上吸取了(le)國外(wai)(wai)的先(xian)進(jin)(jin)經(jing)驗，紀律嚴明(ming)，重獎重罰，職工收(shou)入(ru)與生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)直接(jie)掛(gua)鉤(gou)，生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)效(xiao)率大(da)幅度提高，產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)量逐月上升，銷售供不應(ying)求。至(zhi)10月底(di)，已(yi)(yi)累計生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)銷售芯片5億2千(qian)萬只(zhi)(zhi)，各類(lei)(lei)成(cheng)(cheng)品(pin)(pin)管(guan)(guan)l億2千(qian)萬只(zhi)(zhi)，并已(yi)(yi)形(xing)成(cheng)(cheng)了(le)三大(da)類(lei)(lei)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)，月產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)成(cheng)(cheng)品(pin)(pin)210。萬只(zhi)(zhi)、芯片1億只(zhi)(zhi)的生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)能力，產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)質量和成(cheng)(cheng)本都已(yi)(yi)達到(dao)國際水平，產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)品(pin)(pin)大(da)部(bu)分進(jin)(jin)入(ru)國際市(shi)場，已(yi)(yi)創匯141萬美元，從9月份已(yi)(yi)開(kai)始盈利。預(yu)(yu)計明(ming)年(nian)(nian)(nian)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)將穩步提高，達到(dao)月產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)成(cheng)(cheng)品(pin)(pin)管(guan)(guan)220。萬只(zhi)(zhi)、芯片2億只(zhi)(zhi)。由于(yu)合(he)資(zi)(zi)(zi)雙(shuang)(shuang)方都較滿意，今(jin)(jin)年(nian)(nian)(nian)下半年(nian)(nian)(nian)，又增加(jia)了(le)整流器件(jian)SMD(貼片封裝)合(he)作項目(mu)，目(mu)前(qian)設備已(yi)(yi)全部(bu)到(dao)位，正在進(jin)(jin)行(xing)安裝調(diao)試，預(yu)(yu)計明(ming)年(nian)(nian)(nian)初即可投入(ru)試生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)(chan)。

為了進一步形成(cheng)半導體器件(jian)(jian)的(de)(de)規(gui)模生(sheng)產，我們決定(ding)把另外(wai)兩條生(sheng)產線即以)35開關(guan)穩(wen)壓(ya)二(er)(er)極(ji)管(guan)生(sheng)產線和玻(bo)璃鈍(dun)化二(er)(er)極(ji)管(guan)生(sheng)產線都(dou)拿出來與外(wai)商合資，目前(qian)正在積極(ji)洽談(tan)，力爭明(ming)年完成(cheng)，使我廠(chang)的(de)(de)半導體器件(jian)(jian)規(gui)模生(sheng)產有(you)一個明(ming)顯的(de)(de)飛躍。

3發展多種經!是企業在(zai)市(shi)場經濟激烈競爭中的明智選擇(ze)

在堅(jian)持一業(ye)(ye)(ye)為(wei)主的(de)同時(shi)，還必須因(yin)地(di)制宜.地(di)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)多種經(jing)(jing)(jing)營(ying)(ying)，這(zhe)是(shi)與半(ban)導(dao)體器(qi)件(jian)生(sheng)產相輔相成(cheng)的(de)一個重要(yao)(yao)方(fang)面，也是(shi)我(wo)(wo)廠發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)思路中(zhong)的(de)一個不(bu)可(ke)(ke)缺(que)少的(de)重要(yao)(yao)內容。我(wo)(wo)們(men)認為(wei)，無(wu)論(lun)是(shi)現在還是(shi)將(jiang)來(lai)，發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)多種經(jing)(jing)(jing)營(ying)(ying)都是(shi)企業(ye)(ye)(ye)在市場經(jing)(jing)(jing)濟(ji)(ji)中(zhong)立(li)于(yu)不(bu)敗之(zhi)地(di)的(de)明智選擇和實(shi)際需要(yao)(yao)。具體地(di)說(shuo)有(you)以(yi)下四方(fang)面的(de)原因(yin)。第(di)(di)一，隨著規模經(jing)(jing)(jing)濟(ji)(ji)的(de)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)，企業(ye)(ye)(ye)生(sheng)產效率大(da)幅(fu)度(du)提高，現有(you)職(zhi)工明顯過剩(sheng)，發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)多種經(jing)(jing)(jing)營(ying)(ying)就(jiu)(jiu)可(ke)(ke)以(yi)妥善(shan)安置(zhi)這(zhe)部(bu)分職(zhi)工，第(di)(di)二，半(ban)導(dao)體器(qi)件(jian)生(sheng)產總有(you)起(qi)伏，有(you)了(le)多種經(jing)(jing)(jing)營(ying)(ying)就(jiu)(jiu)可(ke)(ke)以(yi)互相支持，所謂東方(fang)不(bu)亮西方(fang)亮，不(bu)至于(yu)造(zao)成(cheng)企業(ye)(ye)(ye)的(de)大(da)起(qi)大(da)落(luo);第(di)(di)三(san)，從我(wo)(wo)國社會需求看(kan)，具備(bei)(bei)了(le)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)其他(ta)產品門類和第(di)(di)三(san)產業(ye)(ye)(ye)的(de)條件(jian);第(di)(di)四，企業(ye)(ye)(ye)也具備(bei)(bei)了(le)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)多種經(jing)(jing)(jing)營(ying)(ying)的(de)條件(jian)，如場地(di)、技(ji)術兒才、設(she)備(bei)(bei)等。因(yin)此，我(wo)(wo)們(men)根據企業(ye)(ye)(ye)的(de)實(shi)際情況，制訂了(le)發(fa)展(zhan)(zhan)(zhan)多種經(jing)(jing)(jing)營(ying)(ying)的(de)規劃，具體有(you)以(yi)下幾(ji)方(fang)面的(de)內容。

(1)積極籌建(jian)上海(hai)無(wu)線電十七(qi)廠(chang)電子設(she)備(bei)浦(pu)東分(fen)廠(chang)，以本廠(chang)設(she)備(bei)儀(yi)表科為(wei)主體，充分(fen)利用(yong)浦(pu)東開發的(de)優(you)惠(hui)政策和本廠(chang)專(zhuan)用(yong)設(she)備(bei)儀(yi)表制造(zao)能力(li)，建(jian)立(li)具有獨立(li)法人(ren)地位的(de)分(fen)廠(chang)。目前，已(yi)基本完成(cheng)了項目談判，預計明年上半(ban)年可正式開業。

篇3

【關鍵詞】電子元(yuan)器(qi)件；破壞性；物理分析

隨著我國社會經濟的(de)快速發展，電子(zi)技術(shu)發展迅猛，逐漸成(cheng)為現代社會的(de)支撐產業。但是電子(zi)元器件(jian)在設備運行階段經常會出現破(po)壞(huai)，所以相(xiang)關人員需要定期(qi)對電子(zi)元器件(jian)進行檢查，從而保證(zheng)電子(zi)元器件(jian)的(de)正常使(shi)用。基(ji)于(yu)此本文(wen)就(jiu)對電子(zi)元器件(jian)的(de)破(po)壞(huai)性物理分(fen)析進行講解(jie)。

1電(dian)子元器件破壞性物(wu)理分析

電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)(qi)件(jian)的(de)破壞(huai)性(xing)物(wu)理分(fen)析是(shi)指對(dui)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)(qi)件(jian)進(jin)行(xing)(xing)解剖，對(dui)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)(qi)件(jian)內(nei)(nei)部(bu)結(jie)(jie)構元(yuan)素進(jin)行(xing)(xing)詳(xiang)細(xi)分(fen)析，從而(er)保證(zheng)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)(qi)件(jian)的(de)設(she)(she)計合格(ge)、結(jie)(jie)構組合一致(zhi)、材(cai)(cai)料運用符合標(biao)(biao)準，進(jin)一步保證(zheng)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)(qi)件(jian)的(de)使(shi)用質(zhi)量(liang)符合要求。電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)(qi)件(jian)的(de)破壞(huai)性(xing)物(wu)理分(fen)析就是(shi)PDA，英文為DestructivePhysicalAnalysis，主要是(shi)指對(dui)電(dian)子(zi)一般情況下，PDA的(de)目的(de)包含以下兩個方(fang)面內(nei)(nei)容(rong)：一方(fang)面，對(dui)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)(qi)件(jian)的(de)內(nei)(nei)部(bu)結(jie)(jie)構進(jin)行(xing)(xing)、使(shi)用材(cai)(cai)料、工(gong)藝設(she)(she)計等方(fang)面內(nei)(nei)容(rong)進(jin)行(xing)(xing)檢查，保證(zheng)這些(xie)部(bu)分(fen)組成合理，符合質(zhi)量(liang)標(biao)(biao)準，從而(er)可(ke)(ke)以為為電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)(qi)件(jian)破壞(huai)性(xing)物(wu)理分(fen)析奠定堅(jian)實基礎。另一方(fang)面，PDA可(ke)(ke)以為部(bu)分(fen)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)(qi)件(jian)的(de)改進(jin)提供參考依據，并可(ke)(ke)以對(dui)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)(qi)件(jian)的(de)生產狀況和生產質(zhi)量(liang)效(xiao)率進(jin)行(xing)(xing)針對(dui)性(xing)評(ping)價。

2我國電子元器(qi)件破壞性物理分(fen)析(xi)的應(ying)用(yong)效果

2.1相關半導體器件質量合格率高(gao)

隨(sui)著我(wo)國(guo)(guo)社會(hui)經濟的快(kuai)速發展，我(wo)國(guo)(guo)半(ban)(ban)導體(ti)器(qi)件(jian)的使用(yong)逐漸提升(sheng)，但是半(ban)(ban)導體(ti)器(qi)件(jian)在(zai)使用(yong)過程中(zhong)還存(cun)在(zai)著嚴重(zhong)的質量(liang)實效性(xing)(xing)問題(ti)，因此，相關(guan)(guan)人員(yuan)需要(yao)對(dui)半(ban)(ban)導體(ti)器(qi)件(jian)的破壞情況進行全面(mian)分析，并針對(dui)半(ban)(ban)導體(ti)器(qi)件(jian)中(zhong)存(cun)在(zai)的問題(ti)制定(ding)針對(dui)性(xing)(xing)解(jie)決(jue)措(cuo)施，保證半(ban)(ban)導體(ti)器(qi)件(jian)產(chan)品生(sheng)產(chan)質量(liang)合(he)格，從而提高(gao)我(wo)國(guo)(guo)相關(guan)(guan)半(ban)(ban)導體(ti)器(qi)件(jian)質量(liang)合(he)格率(lv)。

2.2加快電子(zi)元器(qi)件質量(liang)問題的原因發現速度

隨著(zhu)經(jing)濟(ji)全(quan)球(qiu)化的(de)(de)到來，我國逐漸成為經(jing)濟(ji)大(da)國，半導體器件的(de)(de)使用數量(liang)也逐漸呈現(xian)(xian)出上升的(de)(de)趨勢(shi)，通過對相關數據的(de)(de)分析(xi)可(ke)知，我國電(dian)(dian)子元(yuan)(yuan)器件破壞性(xing)物(wu)理(li)(li)分析(xi)中的(de)(de)不(bu)合格項(xiang)目的(de)(de)發(fa)現(xian)(xian)機率(lv)(lv)上升，內部檢測(ce)不(bu)合格率(lv)(lv)、芯片剪切不(bu)合格率(lv)(lv)等情(qing)況直線上升，所以，電(dian)(dian)子元(yuan)(yuan)器件的(de)(de)破壞性(xing)物(wu)理(li)(li)分析(xi)可(ke)以加快(kuai)電(dian)(dian)子元(yuan)(yuan)器件質(zhi)量(liang)問題的(de)(de)原因發(fa)現(xian)(xian)速度(du)。

2.3為相關器(qi)件改(gai)進措施提供參(can)考依據(ju)

一般情況下(xia)，相(xiang)關(guan)人員在進(jin)(jin)行相(xiang)關(guan)器(qi)(qi)件(jian)的破壞性物(wu)理(li)分(fen)(fen)析(xi)后(hou)，經常會(hui)經分(fen)(fen)析(xi)數據提供給器(qi)(qi)件(jian)的生(sheng)產(chan)(chan)廠(chang)(chang)(chang)(chang)家，然后(hou)器(qi)(qi)件(jian)生(sheng)產(chan)(chan)廠(chang)(chang)(chang)(chang)家在對(dui)(dui)相(xiang)關(guan)器(qi)(qi)件(jian)的破壞性物(wu)理(li)分(fen)(fen)析(xi)數據進(jin)(jin)行整理(li)，并(bing)對(dui)(dui)數據顯示中(zhong)的不合(he)(he)格(ge)(ge)元器(qi)(qi)件(jian)進(jin)(jin)行分(fen)(fen)析(xi)，改進(jin)(jin)生(sheng)產(chan)(chan)加(jia)工(gong)方法，從而(er)保證(zheng)相(xiang)關(guan)器(qi)(qi)件(jian)的質量合(he)(he)格(ge)(ge)。與此同時(shi)，相(xiang)關(guan)廠(chang)(chang)(chang)(chang)家也會(hui)對(dui)(dui)電(dian)子元器(qi)(qi)件(jian)破壞性物(wu)理(li)因(yin)素(su)進(jin)(jin)行分(fen)(fen)析(xi)，并(bing)在內部建立相(xiang)關(guan)分(fen)(fen)析(xi)部門，在相(xiang)關(guan)器(qi)(qi)件(jian)生(sheng)產(chan)(chan)出廠(chang)(chang)(chang)(chang)之前，對(dui)(dui)器(qi)(qi)件(jian)進(jin)(jin)行破壞性物(wu)理(li)分(fen)(fen)析(xi)檢(jian)查，讓電(dian)子元器(qi)(qi)件(jian)生(sheng)產(chan)(chan)廠(chang)(chang)(chang)(chang)家都對(dui)(dui)自家生(sheng)產(chan)(chan)情況進(jin)(jin)行了解(jie)，從而(er)保證(zheng)各個(ge)電(dian)子元器(qi)(qi)件(jian)生(sheng)產(chan)(chan)廠(chang)(chang)(chang)(chang)家質量合(he)(he)格(ge)(ge)。

3電(dian)子元器(qi)件破壞性物理分析的(de)具體要項

3.1用戶委(wei)托形勢下的工作(zuo)開展要點

現階段(duan)，我國電(dian)(dian)子元(yuan)器(qi)件破壞(huai)性(xing)物(wu)(wu)理(li)(li)(li)分(fen)(fen)析已經涉及到(dao)各個(ge)(ge)領域，對(dui)各個(ge)(ge)領域的(de)(de)發展都起到(dao)至關重要的(de)(de)作(zuo)用(yong)，面對(dui)此種情(qing)況，相(xiang)關人員需(xu)要對(dui)電(dian)(dian)子元(yuan)器(qi)件的(de)(de)可靠性(xing)進(jin)行(xing)(xing)分(fen)(fen)析，并(bing)使用(yong)用(yong)戶委托形式下(xia)的(de)(de)工(gong)作(zuo)開展要點。一般(ban)情(qing)況下(xia)，用(yong)戶委托形勢下(xia)的(de)(de)工(gong)作(zuo)開展要點需(xu)要從(cong)以下(xia)兩個(ge)(ge)方面進(jin)行(xing)(xing)：一方面，相(xiang)關人員需(xu)要嚴格(ge)(ge)按(an)照國家下(xia)發的(de)(de)標準進(jin)行(xing)(xing)電(dian)(dian)子元(yuan)器(qi)件破壞(huai)性(xing)物(wu)(wu)理(li)(li)(li)分(fen)(fen)析，并(bing)在雙方合(he)同中對(dui)裁定標準進(jin)行(xing)(xing)說明，嚴格(ge)(ge)按(an)照裁定標準進(jin)行(xing)(xing)價格(ge)(ge)制定。另一方面，在進(jin)行(xing)(xing)電(dian)(dian)子元(yuan)器(qi)件的(de)(de)樣品制作(zuo)過程(cheng)中，相(xiang)關人員需(xu)要采用(yong)科學(xue)合(he)理(li)(li)(li)的(de)(de)解(jie)剖技(ji)術對(dui)電(dian)(dian)子元(yuan)器(qi)件進(jin)行(xing)(xing)解(jie)剖，分(fen)(fen)析電(dian)(dian)子元(yuan)器(qi)件的(de)(de)外形結構(gou)、內部(bu)結構(gou)、集合(he)電(dian)(dian)路等(deng)方面內容是否合(he)理(li)(li)(li)，然后再進(jin)行(xing)(xing)其他項目的(de)(de)檢測(ce)工(gong)作(zuo)。

3.2電子元器件(jian)破壞(huai)性物理分(fen)(fen)析工作的展(zhan)開時機(ji)分(fen)(fen)析

現(xian)階段，隨著我國社會經濟的快速發展，對電(dian)子(zi)(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)破(po)壞性物(wu)理(li)分(fen)析(xi)(xi)工作的重視程度逐漸(jian)增加，面對此種情(qing)(qing)況，相關人(ren)員(yuan)(yuan)需(xu)要(yao)對電(dian)子(zi)(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)破(po)壞性物(wu)理(li)分(fen)析(xi)(xi)工作制定嚴格(ge)的規范標準，保證(zheng)電(dian)子(zi)(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)可(ke)以滿足設備的使用需(xu)求。相關單位可(ke)以在施工前期開展相關產品(pin)的破(po)壞性物(wu)理(li)分(fen)析(xi)(xi)工作，對產品(pin)情(qing)(qing)況進行合理(li)分(fen)析(xi)(xi)，并提高分(fen)析(xi)(xi)人(ren)員(yuan)(yuan)的電(dian)子(zi)(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)破(po)壞性物(wu)理(li)分(fen)析(xi)(xi)質量。

3.3抽樣取樣的科學性分(fen)析

在(zai)電(dian)(dian)子(zi)元(yuan)(yuan)器(qi)件的(de)破(po)壞(huai)性物理分析中(zhong)(zhong)最常見的(de)工作就是抽樣取(qu)樣的(de)科學性分析，具體(ti)可以(yi)從(cong)以(yi)下個方(fang)面(mian)進(jin)行：一方(fang)面(mian)，在(zai)電(dian)(dian)子(zi)元(yuan)(yuan)器(qi)件檢測中(zhong)(zhong)需要保(bao)證樣品(pin)數(shu)(shu)量(liang)不超過十個，且保(bao)證樣品(pin)數(shu)(shu)量(liang)占到生產(chan)總批數(shu)(shu)的(de)百(bai)分之一。另一方(fang)面(mian)，相關人員需要對未(wei)經過篩選的(de)樣品(pin)進(jin)行分析，并嚴格按照檢測標準進(jin)行執行，進(jin)一步(bu)動我國電(dian)(dian)子(zi)技(ji)術的(de)快速(su)發展(zhan)。

4總結語

總而(er)言(yan)之，隨著我(wo)國社會經濟的快發展，電子(zi)(zi)元器(qi)件的應用范圍(wei)逐漸擴(kuo)大(da)，因此，相關(guan)人員要(yao)想保(bao)證電子(zi)(zi)元器(qi)件的正常(chang)使(shi)用就需要(yao)對(dui)電子(zi)(zi)元器(qi)件的破壞性物理分(fen)(fen)析進行全面分(fen)(fen)析，并根據電子(zi)(zi)元器(qi)件的具體使(shi)用環境制定針對(dui)性維(wei)護措施，保(bao)證電子(zi)(zi)元器(qi)件的正常(chang)使(shi)用，從而(er)推動我(wo)國電子(zi)(zi)技術的快速發展。

參考文獻

[1]周慶波,王曉(xiao)敏.電子元器件破壞(huai)性物理分析(xi)中幾個問(wen)題的探討[J].太(tai)赫茲科(ke)學(xue)與電子信息學(xue)報(bao),2016,14(01):155-158.

[2]梁倩.電子元(yuan)器件破壞性物理分析密封試驗的探討與實踐[C].四川省電子學(xue)會曙光(guang)分會第(di)十(shi)(shi)七(qi)屆(jie)(jie)學(xue)術年會暨中物院第(di)十(shi)(shi)屆(jie)(jie)電子技術青(qing)年學(xue)術交流會論(lun)文集,2014:482-488.

[3]梁倩,王(wang)淑杰,龔國虎等.電(dian)子(zi)元器件密(mi)封(feng)試(shi)驗的探討與實踐[J].太赫茲(zi)科學與電(dian)子(zi)信(xin)息學報,2015,13(06):1009-1013.

篇4

關(guan)鍵詞 熱固性塑料；封裝成型；半導體器件；參(can)數影響(xiang)

中圖分類號(hao) TN3 文(wen)獻標識碼 A 文(wen)章編號(hao) 2095-6363（2017）08-0040-02

1 熱(re)固性塑料概(gai)況

1.1 熱固性塑料

熱(re)(re)固性塑料(liao)(liao)的主要成(cheng)分是熱(re)(re)固性樹脂(zhi)，然后融合各(ge)種必要的添加劑，再通(tong)過(guo)交(jiao)聯固化工(gong)藝注(zhu)塑成(cheng)形(xing)。材料(liao)(liao)在成(cheng)型之前(qian)處于液態(tai)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)，在封裝成(cheng)型以后其狀(zhuang)(zhuang)態(tai)不(bu)會再發生變(bian)化，例如次軟化、熱(re)(re)熔等。目前(qian)比較常見的熱(re)(re)固性塑料(liao)(liao)種類比較多，其用途也(ye)多種多樣，例如氨基塑料(liao)(liao)、環氧塑料(liao)(liao)、醇酸塑料(liao)(liao)等。其成(cheng)型工(gong)藝與熱(re)(re)塑性塑料(liao)(liao)成(cheng)型工(gong)藝大(da)體相同，僅(jin)僅(jin)在工(gong)藝參數上有些變(bian)化。

1.2 熱固性塑料注塑成型方法

目前(qian)比較常見的注塑(su)(su)成型方法為：將(jiang)峁絳運芰顯(xian)料(liao)倒進塑(su)(su)化(hua)(hua)(hua)機筒，然后(hou)塑(su)(su)化(hua)(hua)(hua)機筒會(hui)加熱(re)，筒內有(you)轉動的螺(luo)桿(gan)，使得原料(liao)熔化(hua)(hua)(hua)，并被螺(luo)桿(gan)推動，到達(da)螺(luo)桿(gan)的頭部。當融化(hua)(hua)(hua)的原料(liao)達(da)到注塑(su)(su)要求時(shi)，螺(luo)桿(gan)會(hui)前(qian)移，并以(yi)一(yi)定的注射壓力(li)和(he)速(su)度將(jiang)原料(liao)推入模(mo)(mo)具(ju)內。在高溫(wen)(wen)高壓條件下，原料(liao)會(hui)在模(mo)(mo)具(ju)與固(gu)化(hua)(hua)(hua)劑相互作用，發生(sheng)交(jiao)聯反應，釋(shi)放水、氨等低分子物質。最后(hou)當熔料(liao)降溫(wen)(wen)并徹底硬(ying)化(hua)(hua)(hua)以(yi)后(hou)，可以(yi)將(jiang)其從(cong)模(mo)(mo)具(ju)中拿出，成為注塑(su)(su)成品。

1.3 熱固性塑(su)料注塑(su)成(cheng)型(xing)注意事項

注塑(su)環節十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)，因此，在(zai)注塑(su)過(guo)程中，熱(re)固性(xing)塑(su)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)熔料(liao)(liao)必須(xu)要(yao)具有較(jiao)好的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)和流動(dong)性(xing)，在(zai)筒內(nei)的(de)(de)(de)(de)時間至少要(yao)10min，并(bing)且(qie)(qie)主要(yao)熔體(ti)在(zai)低(di)溫的(de)(de)(de)(de)時候(hou)(hou)比較(jiao)穩定，高(gao)溫的(de)(de)(de)(de)時候(hou)(hou)交(jiao)聯反應十(shi)分(fen)迅速(su)。注意機筒內(nei)加(jia)熱(re)的(de)(de)(de)(de)介(jie)質(zhi)(zhi)是水，成型模具內(nei)的(de)(de)(de)(de)加(jia)熱(re)介(jie)質(zhi)(zhi)是油，而且(qie)(qie)必須(xu)要(yao)用恒(heng)溫控(kong)制(zhi)，盡(jin)量降低(di)溫度(du)波動(dong)差。注射熔體(ti)的(de)(de)(de)(de)時候(hou)(hou)，必須(xu)要(yao)把控(kong)好壓(ya)力和速(su)度(du)，不(bu)能過(guo)快，過(guo)快會出現推(tui)擠，還要(yao)注意調整的(de)(de)(de)(de)時候(hou)(hou)要(yao)以(yi)成品的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量為準。注塑(su)之前要(yao)檢(jian)查螺桿頭部和噴(pen)(pen)嘴(zui)，不(bu)能有殘料(liao)(liao)，且(qie)(qie)噴(pen)(pen)嘴(zui)是敞開(kai)式(shi)的(de)(de)(de)(de)，熔料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)通道要(yao)潔(jie)凈并(bing)光滑。

2 半導體器件概述

半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)器件的(de)(de)(de)導(dao)(dao)(dao)(dao)電性(xing)(xing)在導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)和(he)絕緣體(ti)(ti)之間，可(ke)(ke)以(yi)充分利(li)用這一(yi)特性(xing)(xing)，例(li)如某(mou)(mou)些具有特殊(shu)要求的(de)(de)(de)器件，可(ke)(ke)以(yi)用半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)材料(liao)來制備(bei)。隨著科技的(de)(de)(de)迅速發展，傳統材料(liao)功能的(de)(de)(de)弊端開始(shi)顯露，無法滿足人們(men)的(de)(de)(de)需求，因此出現了具有半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)特征的(de)(de)(de)有機材料(liao)。例(li)如一(yi)些高分子聚合物、塑料(liao)凳，甚(shen)至某(mou)(mou)些高性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)材料(liao)還(huan)會逐漸(jian)取代Si和(he)GaAs制備(bei)的(de)(de)(de)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)材料(liao)。塑料(liao)半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)材料(liao)已經逐步被研(yan)發出來，并且(qie)具有獨特的(de)(de)(de)優勢(shi)，原料(liao)容易(yi)得到(dao)、重量輕、成本低(di)、工藝簡易(yi)、穩定性(xing)(xing)好等，而且(qie)該類半(ban)導(dao)(dao)(dao)(dao)體(ti)(ti)材料(liao)還(huan)屬于可(ke)(ke)回收的(de)(de)(de)材料(liao)，真正(zheng)實現環(huan)保。

3 研究方法

本(ben)文對半導(dao)體器件的(de)直(zhi)流(liu)(liu)參(can)數測(ce)(ce)試系(xi)統(tong)進行(xing)研(yan)究(jiu)，該(gai)系(xi)統(tong)的(de)各部(bu)分技術(shu)指標(biao)及主要功(gong)能如下：計(ji)算機(ji)(ji)是運行(xing)平(ping)臺和系(xi)統(tong)核(he)心；系(xi)統(tong)背板能夠(gou)實現各個電(dian)(dian)(dian)(dian)壓源(yuan)、電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)源(yuan)、電(dian)(dian)(dian)(dian)壓表(biao)等模(mo)塊(kuai)與計(ji)算機(ji)(ji)的(de)通信；系(xi)統(tong)專(zhuan)用接口用于通信系(xi)統(tong)背板和計(ji)算機(ji)(ji)；高壓電(dian)(dian)(dian)(dian)壓源(yuan)能夠(gou)供給(gei)(gei)擊穿(chuan)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓；大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)源(yuan)供給(gei)(gei)測(ce)(ce)量(liang)(liang)所(suo)需(xu)的(de)脈沖電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)。通過該(gai)恒壓源(yuan)能夠(gou)實現脈沖電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)測(ce)(ce)量(liang)(liang)；小(xiao)(xiao)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)源(yuan)可(ke)以(yi)(yi)為(wei)(wei)系(xi)統(tong)提供直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)；小(xiao)(xiao)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓源(yuan)為(wei)(wei)系(xi)統(tong)提供直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓。數字電(dian)(dian)(dian)(dian)壓表(biao)是用來測(ce)(ce)量(liang)(liang)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)，其測(ce)(ce)量(liang)(liang)范(fan)圍為(wei)(wei)1～3？000V，允許的(de)最大(da)誤(wu)差為(wei)(wei)±1%。矩陣開關可(ke)以(yi)(yi)實現不同(tong)模(mo)塊(kuai)之間的(de)調配，為(wei)(wei)直(zhi)流(liu)(liu)參(can)數測(ce)(ce)量(liang)(liang)工作打(da)好基礎；測(ce)(ce)試端子可(ke)以(yi)(yi)將(jiang)被測(ce)(ce)功(gong)率半導(dao)體器件進行(xing)連(lian)接。？

4 直流參數(shu)測(ce)量原理(li)

對可(ke)測(ce)試大電(dian)(dian)流的(de)(de)(de)恒壓(ya)(ya)源(yuan)來施加要(yao)(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)，然(ran)后將小(xiao)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)源(yuan)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)值(zhi)降低，使(shi)測(ce)試的(de)(de)(de)電(dian)(dian)流滿足規定值(zhi)，并(bing)記錄此時電(dian)(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)數值(zhi)。最后將電(dian)(dian)壓(ya)(ya)值(zhi)變換升高，并(bing)將可(ke)測(ce)試的(de)(de)(de)大電(dian)(dian)流記錄。脈沖大電(dian)(dian)流源(yuan)的(de)(de)(de)重要(yao)(yao)指(zhi)標是電(dian)(dian)流的(de)(de)(de)范圍，電(dian)(dian)流的(de)(de)(de)范圍必須(xu)要(yao)(yao)滿足要(yao)(yao)求(qiu)，在10A～500A之間，脈沖的(de)(de)(de)寬度為：當50A以下(xia)的(de)(de)(de)時候是100μs～10ms，在50A～500A內(nei)是300μs，允(yun)許的(de)(de)(de)最大誤(wu)差是±2%，其開路電(dian)(dian)壓(ya)(ya)為4V。

脈(mo)沖(chong)大(da)(da)電(dian)(dian)流源(yuan)的(de)作用(yong)有很多，其中(zhong)(zhong)比較重要(yao)的(de)像(xiang)產生脈(mo)沖(chong)大(da)(da)電(dian)(dian)流，自重脈(mo)沖(chong)電(dian)(dian)流的(de)幅(fu)度范圍(wei)在(zai)60A～600A之(zhi)間(jian)，其脈(mo)沖(chong)的(de)寬度應(ying)該(gai)按照(zhao)相關(guan)(guan)標(biao)準來(lai)確(que)定。在(zai)該(gai)項目中(zhong)(zhong)，最重要(yao)的(de)就(jiu)是(shi)模塊的(de)研制，其研制過(guo)程融(rong)合(he)(he)了(le)電(dian)(dian)容(rong)充放電(dian)(dian)原理(li)，所(suo)以(yi)在(zai)實(shi)(shi)際應(ying)用(yong)中(zhong)(zhong)，能夠通過(guo)變壓器來(lai)實(shi)(shi)現電(dian)(dian)容(rong)器矩陣的(de)充電(dian)(dian)功(gong)能，在(zai)實(shi)(shi)現一個(ge)定值的(de)時(shi)候(hou)，也(ye)可以(yi)通過(guo)相關(guan)(guan)軟件來(lai)進(jin)行通斷時(shi)間(jian)的(de)控制，從(cong)而(er)生成(cheng)脈(mo)沖(chong)大(da)(da)電(dian)(dian)流。但是(shi)該(gai)技術難(nan)度非常(chang)(chang)的(de)大(da)(da)，尤(you)其是(shi)在(zai)實(shi)(shi)施過(guo)程中(zhong)(zhong)，采取何種方式(shi)來(lai)達(da)到脈(mo)沖(chong)電(dian)(dian)流的(de)精(jing)(jing)度是(shi)非常(chang)(chang)難(nan)的(de)，同時(shi)怎樣配合(he)(he)大(da)(da)功(gong)率精(jing)(jing)密電(dian)(dian)阻去實(shi)(shi)現脈(mo)沖(chong)電(dian)(dian)流的(de)精(jing)(jing)確(que)性也(ye)是(shi)很難(nan)得，另外值得一提的(de)就(jiu)是(shi)電(dian)(dian)容(rong)充放電(dian)(dian)矩陣容(rong)抗(kang)的(de)影(ying)響，其影(ying)響非常(chang)(chang)大(da)(da)，如何降低也(ye)是(shi)其關(guan)(guan)鍵點之(zhi)一。基于以(yi)上幾個(ge)重點和(he)難(nan)點，在(zai)該(gai)設計中(zhong)(zhong)，技術人員融(rong)合(he)(he)了(le)值電(dian)(dian)容(rong)并(bing)聯(lian)的(de)技術，通過(guo)該(gai)技術能夠有效滿足(zu)對電(dian)(dian)容(rong)值的(de)需求，同時(shi)也(ye)能夠降低因為電(dian)(dian)容(rong)過(guo)大(da)(da)而(er)導致的(de)高阻抗(kang)特性。

5 技術指標的保證

硬(ying)件(jian)設(she)(she)計最為(wei)重要的(de)基(ji)礎就(jiu)是保證技術的(de)指標(biao)，因此針對該設(she)(she)計的(de)實際情況，技術人員進行了(le)相關的(de)優化設(she)(she)計，本(ben)文重點對小電壓源和小電流(liu)源兩(liang)個部分進行相關的(de)分析(xi)。二者的(de)技術指標(biao)都強調了(le)電壓、電流(liu)等，其電壓的(de)范圍(wei)(wei)要保持在-20V～20V，并且誤差不(bu)能超過1%；其電流(liu)的(de)允許范圍(wei)(wei)是：20mA～30A之間(jian)，能夠接受(shou)的(de)最大(da)允許為(wei)1%，超過之后穩定性會(hui)下降；其開(kai)路電壓為(wei)一個定值(zhi)，再本(ben)設(she)(she)計中為(wei)10V。

在本研(yan)究實(shi)驗中(zhong)，采取了以下(xia)幾種(zhong)措施來(lai)保證實(shi)驗的(de)精(jing)(jing)確性：首先是數(shu)模轉(zhuan)(zhuan)換芯片方(fang)面，對(dui)于數(shu)模轉(zhuan)(zhuan)換芯片本研(yan)究選用了目(mu)前比較主流(liu)芯片，具有完(wan)整的(de)雙通(tong)道，其(qi)中(zhong)一(yi)個通(tong)道可以給電(dian)路(lu)提供驅動的(de)電(dian)壓以及電(dian)流(liu)，另(ling)外一(yi)個能(neng)夠(gou)提供鉗位(wei)電(dian)壓和電(dian)流(liu)。而且12位(wei)輸(shu)出(chu)(chu)的(de)精(jing)(jing)度比較高(gao)，DAC精(jing)(jing)度為±0.032%；而且還(huan)具有電(dian)壓輸(shu)出(chu)(chu)數(shu)模轉(zhuan)(zhuan)換器，能(neng)夠(gou)避(bi)免塌陷導致的(de)精(jing)(jing)度下(xia)降(jiang)，并可以進行噪聲處(chu)理。

其次(ci)，在(zai)電(dian)(dian)壓分擋模式(shi)切換方(fang)面，本(ben)研(yan)究使用了(le)(le)串(chuan)聯(lian)方(fang)式(shi)，該方(fang)式(shi)能(neng)夠配合(he)(he)出不(bu)同的(de)(de)阻(zu)值(zhi)，因為如果是并(bing)(bing)聯(lian)的(de)(de)話，在(zai)繼電(dian)(dian)器進行切換的(de)(de)時(shi)(shi)候(hou)，會構成(cheng)反饋環路(lu)，主運放開環所輸出的(de)(de)電(dian)(dian)壓非常接近電(dian)(dian)源值(zhi)，從而(er)影響精(jing)度(du)；另外輸出端并(bing)(bing)沒有直接與負載連(lian)接，當測試(shi)元件的(de)(de)等效電(dian)(dian)阻(zu)比較小的(de)(de)時(shi)(shi)候(hou)，受到(dao)線損的(de)(de)影響，會出現測試(shi)誤差，所以在(zai)本(ben)研(yan)究中，采用了(le)(le)開爾文電(dian)(dian)橋接法；并(bing)(bing)且(qie)為了(le)(le)防止地電(dian)(dian)源的(de)(de)干擾，研(yan)究人(ren)員把FORCE包裹起來，從而(er)形(xing)成(cheng)等電(dian)(dian)位，保(bao)證了(le)(le)研(yan)究數據(ju)的(de)(de)精(jing)度(du)；最(zui)后就是研(yan)究人(ren)員在(zai)電(dian)(dian)路(lu)板走(zou)線的(de)(de)時(shi)(shi)候(hou)，嚴(yan)格(ge)杜絕(jue)了(le)(le)直角走(zou)線的(de)(de)方(fang)式(shi)，從而(er)降低了(le)(le)噪聲輻射和耦合(he)(he)度(du)，并(bing)(bing)且(qie)還能(neng)減小耦合(he)(he)噪聲。

6 結論

本文從熱(re)固性(xing)塑(su)(su)料的概況出發(fa)，總結(jie)了注塑(su)(su)方法和(he)注意(yi)事項；同時研究了半導(dao)體器件直流參數(shu)(shu)測試(shi)系統的技術指標、功(gong)能(neng)原理(li)、軟件開發(fa)等，旨在為(wei)熱(re)固性(xing)塑(su)(su)料封裝成型對半導(dao)體器件參數(shu)(shu)數(shu)(shu)值的影響研究提(ti)供意(yi)見。相關技術人員在參考(kao)本意(yi)見的時候，需要結(jie)合實際(ji)情(qing)況，對其(qi)進行(xing)適(shi)當的優化和(he)改進，以求能(neng)夠更好地？應用。

參考文獻

[1]黃增芳(fang).熱致(zhi)性液晶/鄰甲酚醛環氧樹脂(zhi)共混物的(de)制備、固化動力學及其(qi)增韌機理的(de)研究[D].湘潭：湘潭大學，2014.

[2]戴煒鋒(feng).半導體(ti)(ti)器(qi)(qi)件的建模、仿真(zhen)與分析：大(da)功率LED器(qi)(qi)件與半導體(ti)(ti)壓阻器(qi)(qi)件的研究[D].上海：復旦大(da)學，2014.

[3]梁健.基于人工光(guang)子微結構(gou)調(diao)控的HgCdTe中(zhong)長波焦平(ping)面紅外(wai)探(tan)測器的研究(jiu)[D].上海(hai)：中(zhong)國科(ke)學院研究(jiu)生院（上海(hai)技(ji)術物(wu)理研究(jiu)所），2015.

[4]汪潤生.基于(yu)VB和Fortran混合編程(cheng)的有機半導體雙端器件(jian)載流子輸運特性分析軟件(jian)研(yan)究[D].蘭州(zhou)：蘭州(zhou)大學(xue)，2010.

篇5

【關鍵詞(ci)】塑(su)封；塑(su)封機；模(mo)具；真空

1.引言

作(zuo)(zuo)為半導體(ti)(ti)分立器(qi)件產(chan)品，為了有(you)效保護其(qi)(qi)芯(xin)片和內部焊接引(yin)(yin)線(xian)，需要(yao)使(shi)用(yong)環(huan)氧(yang)樹脂(zhi)把焊接在(zai)引(yin)(yin)線(xian)框架上的(de)(de)芯(xin)片和引(yin)(yin)線(xian)進行(xing)封裝(zhuang)，形成一(yi)個堅硬保護體(ti)(ti)。然而某些產(chan)品（如SOT-186A，SOD-113等）因(yin)對其(qi)(qi)性(xing)能有(you)特(te)別的(de)(de)要(yao)求(qiu)，使(shi)其(qi)(qi)載(zai)芯(xin)板背面環(huan)氧(yang)樹脂(zhi)保護層厚度只有(you)0.3MM左(zuo)右。在(zai)這條件下，應用(yong)傳(chuan)統(tong)的(de)(de)封裝(zhuang)工藝生產(chan)，其(qi)(qi)成品率(lv)低(di)。產(chan)品外觀缺(que)陷主(zhu)要(yao)體(ti)(ti)現在(zai)塑(su)封體(ti)(ti)背面針孔、樹脂(zhi)填充不良(liang)和高(gao)壓測試耐壓值低(di)等缺(que)點。所以通過(guo)提(ti)供一(yi)種結構簡單(dan)，易制作(zuo)(zuo)的(de)(de)半導體(ti)(ti)器(qi)件塑(su)封抽(chou)真空(kong)裝(zhuang)置，通過(guo)抽(chou)真空(kong)裝(zhuang)置，可(ke)使(shi)產(chan)品在(zai)真空(kong)工藝條件下成形，提(ti)升其(qi)(qi)成品率(lv)。

2.技術方案

2.1 抽真空裝置結(jie)構

半導體器(qi)(qi)件(jian)塑(su)封(feng)(feng)(feng)抽(chou)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)裝(zhuang)置，包括有塑(su)封(feng)(feng)(feng)機(ji)，塑(su)封(feng)(feng)(feng)機(ji)上(shang)設有塑(su)封(feng)(feng)(feng)模(mo)(mo)具，塑(su)封(feng)(feng)(feng)模(mo)(mo)具合(he)模(mo)(mo)后可(ke)形(xing)(xing)成(cheng)密(mi)封(feng)(feng)(feng)空(kong)(kong)(kong)(kong)間，一(yi)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)容(rong)器(qi)(qi)罐(guan)通(tong)過(guo)真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)管道連通(tong)塑(su)封(feng)(feng)(feng)模(mo)(mo)具合(he)模(mo)(mo)后形(xing)(xing)成(cheng)的密(mi)封(feng)(feng)(feng)空(kong)(kong)(kong)(kong)間，于真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)管道上(shang)設有抽(chou)氣(qi)閥、放(fang)氣(qi)閥及真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)壓(ya)力表，真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)壓(ya)力表通(tong)過(guo)壓(ya)力信(xin)(xin)號(hao)線連接塑(su)封(feng)(feng)(feng)機(ji)進行(xing)信(xin)(xin)號(hao)控制；真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)容(rong)器(qi)(qi)罐(guan)與真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)泵一(yi)起安(an)裝(zhuang)在一(yi)可(ke)移動的真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)殼體內(nei)，且模(mo)(mo)具與真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)容(rong)器(qi)(qi)罐(guan)的管道上(shang)加裝(zhuang)有空(kong)(kong)(kong)(kong)氣(qi)過(guo)空(kong)(kong)(kong)(kong)氣(qi)過(guo)濾(lv)器(qi)(qi)，防止模(mo)(mo)具中(zhong)廢(fei)料吸入真(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)(kong)容(rong)器(qi)(qi)罐(guan)內(nei)部。（見圖1）

2.2 控制系統

為(wei)了使(shi)抽(chou)(chou)(chou)(chou)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)裝置能夠真(zhen)(zhen)正發揮應(ying)有的(de)(de)(de)作用，控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)抽(chou)(chou)(chou)(chou)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)裝置的(de)(de)(de)開啟和關(guan)閉的(de)(de)(de)時間(jian)關(guan)鍵(jian)最為(wei)關(guan)鍵(jian)，最好做(zuo)法就是將(jiang)(jiang)抽(chou)(chou)(chou)(chou)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)機(ji)和塑封壓(ya)機(ji)的(de)(de)(de)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系統(tong)進行聯(lian)機(ji)，實現自動控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)，既能保證(zheng)產品質量又簡化(hua)了操作程序(xu)，消(xiao)除(chu)人為(wei)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)因(yin)素(su)的(de)(de)(de)影響。通過(guo)分(fen)析抽(chou)(chou)(chou)(chou)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)裝置工作特點并結合塑封壓(ya)機(ji)的(de)(de)(de)工作時序(xu)，本著“簡化(hua)操作、減少人為(wei)失誤(wu)”的(de)(de)(de)設(she)(she)計原(yuan)則，充分(fen)利用塑封壓(ya)機(ji)在(zai)工作過(guo)程中所輸出的(de)(de)(de)一些控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)信號，設(she)(she)計了一個(ge)“自動抽(chou)(chou)(chou)(chou)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)原(yuan)理(li)圖(tu)”（圖(tu)2），將(jiang)(jiang)抽(chou)(chou)(chou)(chou)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)機(ji)和塑封壓(ya)機(ji)的(de)(de)(de)控制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)系統(tong)進行聯(lian)機(ji)。

該控(kong)(kong)制(zhi)線路(lu)(lu)，除了(le)利(li)用(yong)(yong)(yong)塑(su)(su)(su)封機(ji)(ji)(ji)原(yuan)自身(shen)具有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一些配(pei)件以(yi)(yi)外，增加了(le)R1繼電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)器、T1、T2兩(liang)個(ge)(ge)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)繼電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)器和(he)S1、S2電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁閥(fa)(fa)(fa)。利(li)用(yong)(yong)(yong)這些增加的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)器元件，使(shi)(shi)(shi)壓(ya)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)線路(lu)(lu)和(he)抽(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)線路(lu)(lu)很(hen)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結合(he)(he)(he)(he)(he)起來。首(shou)先，將(jiang)抽(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)泵(beng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源并(bing)到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)塑(su)(su)(su)封壓(ya)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)油泵(beng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)上(shang)(shang)，其好處是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)啟(qi)動壓(ya)機(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)開(kai)(kai)(kai)始進(jin)行(xing)(xing)塑(su)(su)(su)封作(zuo)(zuo)(zuo)業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)啟(qi)動抽(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)泵(beng)，不須(xu)單獨啟(qi)動抽(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)泵(beng)，避免因人為原(yuan)因而忘(wang)記打開(kai)(kai)(kai)抽(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)泵(beng)，真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)正達(da)(da)(da)到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)防(fang)錯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)效果(guo)；當(dang)合(he)(he)(he)(he)(he)模(mo)(mo)(mo)到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)模(mo)(mo)(mo)具完(wan)全閉合(he)(he)(he)(he)(he)并(bing)產生合(he)(he)(he)(he)(he)模(mo)(mo)(mo)低壓(ya)（這時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)候(hou)合(he)(he)(he)(he)(he)模(mo)(mo)(mo)壓(ya)力一般(ban)可(ke)以(yi)(yi)達(da)(da)(da)到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)70Kg/cm2），壓(ya)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低壓(ya)開(kai)(kai)(kai)關(guan)將(jiang)會閉合(he)(he)(he)(he)(he)，增加的(de)(de)(de)(de)(de)(de)R1繼電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)器隨即閉合(he)(he)(he)(he)(he)使(shi)(shi)(shi)抽(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)閥(fa)(fa)(fa)門打開(kai)(kai)(kai)，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)同(tong)一時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)R1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)常(chang)閉觸(chu)點將(jiang)被斷(duan)開(kai)(kai)(kai)，使(shi)(shi)(shi)S2卸荷閥(fa)(fa)(fa)斷(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，切斷(duan)模(mo)(mo)(mo)具內(nei)部(bu)(bu)與外界連通的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)路(lu)(lu)，把(ba)模(mo)(mo)(mo)具內(nei)部(bu)(bu)與外部(bu)(bu)完(wan)全隔離。這時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)候(hou)抽(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)泵(beng)開(kai)(kai)(kai)始把(ba)模(mo)(mo)(mo)具內(nei)部(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)氣(qi)(qi)往外抽(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)，當(dang)繼續加壓(ya)達(da)(da)(da)到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)合(he)(he)(he)(he)(he)模(mo)(mo)(mo)高(gao)壓(ya)點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)候(hou)（這時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)候(hou)合(he)(he)(he)(he)(he)模(mo)(mo)(mo)壓(ya)力一般(ban)達(da)(da)(da)到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)150Kg/cm2），壓(ya)機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)壓(ya)開(kai)(kai)(kai)關(guan)閉合(he)(he)(he)(he)(he)；按照一般(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)MGP模(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)(su)(su)封作(zuo)(zuo)(zuo)業過程，高(gao)壓(ya)開(kai)(kai)(kai)關(guan)一閉合(he)(he)(he)(he)(he)即會自動執(zhi)行(xing)(xing)注(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)塑(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)動作(zuo)(zuo)(zuo)；但在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)這個(ge)(ge)控(kong)(kong)制(zhi)線路(lu)(lu)里面(mian)，我們(men)先把(ba)高(gao)壓(ya)開(kai)(kai)(kai)關(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)輸出(chu)信(xin)號(hao)接到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)繼電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)器T1上(shang)(shang)，等T1設(she)定(ding)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)達(da)(da)(da)到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)以(yi)(yi)后(hou)(hou)(hou)，再同(tong)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)向時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)繼電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)器T2和(he)注(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)塑(su)(su)(su)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁閥(fa)(fa)(fa)S3供電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。T1的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)就是(shi)(shi)對(dui)注(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)塑(su)(su)(su)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁閥(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)執(zhi)行(xing)(xing)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)(xing)延(yan)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)（可(ke)根據(ju)抽(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)速度進(jin)行(xing)(xing)調整，一般(ban)設(she)定(ding)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)5秒(miao)(miao)左右），因為合(he)(he)(he)(he)(he)模(mo)(mo)(mo)壓(ya)力在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)加壓(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)過程從低壓(ya)到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)高(gao)壓(ya)只(zhi)有很(hen)短的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)，一般(ban)只(zhi)有2-3秒(miao)(miao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)這么短的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)內(nei)是(shi)(shi)很(hen)難把(ba)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)度抽(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)能(neng)夠達(da)(da)(da)到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)要求的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，所以(yi)(yi)必須(xu)適當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)延(yan)長(chang)一點時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)后(hou)(hou)(hou)才能(neng)進(jin)行(xing)(xing)注(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)塑(su)(su)(su)，這樣才能(neng)保證(zheng)注(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)塑(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量。而T2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)則是(shi)(shi)控(kong)(kong)制(zhi)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)注(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)塑(su)(su)(su)過程持續抽(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)。整個(ge)(ge)塑(su)(su)(su)封注(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)塑(su)(su)(su)周期(qi)是(shi)(shi)120秒(miao)(miao)，在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)樹脂粉注(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)滿每一個(ge)(ge)型腔并(bing)定(ding)型后(hou)(hou)(hou)（一般(ban)是(shi)(shi)40-50秒(miao)(miao)），抽(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)將(jiang)不起到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)什(shen)么作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)(yong)，而且如果(guo)整個(ge)(ge)注(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)塑(su)(su)(su)周期(qi)都持續抽(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)話(hua)，那么抽(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)機(ji)(ji)(ji)將(jiang)會由于長(chang)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)抽(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)取模(mo)(mo)(mo)具里面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱氣(qi)(qi)而導致泵(beng)體(ti)和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)過熱，影響(xiang)密封件和(he)泵(beng)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)壽(shou)命。所以(yi)(yi)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)開(kai)(kai)(kai)始注(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)塑(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)T2便(bian)開(kai)(kai)(kai)始計(ji)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，達(da)(da)(da)到(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)(dao)設(she)定(ding)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)后(hou)(hou)(hou)其常(chang)閉觸(chu)頭將(jiang)會動作(zuo)(zuo)(zuo)，斷(duan)開(kai)(kai)(kai)R1電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源，使(shi)(shi)(shi)抽(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)真(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)空(kong)(kong)(kong)閥(fa)(fa)(fa)斷(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)停止抽(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)氣(qi)(qi)，同(tong)時(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)R1斷(duan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)后(hou)(hou)(hou)其常(chang)閉觸(chu)頭復位，接通卸荷閥(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源，把(ba)模(mo)(mo)(mo)具內(nei)部(bu)(bu)與外部(bu)(bu)大氣(qi)(qi)連通，實現開(kai)(kai)(kai)模(mo)(mo)(mo)前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)減壓(ya)。

3.結束語

增加(jia)抽真空(kong)裝置后，操(cao)作(zuo)人員(yuan)只要按(an)照(zhao)操(cao)作(zuo)普(pu)通模具(ju)的(de)作(zuo)業(ye)方法啟動和操(cao)作(zuo)設(she)備，而不(bu)需要附加(jia)任何動作(zuo)，操(cao)作(zuo)極其(qi)簡便，產品在(zai)真空(kong)工藝條(tiao)件下成(cheng)形，其(qi)外觀質量也(ye)得到(dao)有力保障。

參考文獻

[1]周煜明(ming),聞芹堂,韓(han)軍(jun),丁建(jian)良(liang),葉重(zhong)明(ming).半(ban)導(dao)體器件(jian)使(shi)用的封(feng)裝塑(su)料兼論(lun)ME型改性環氧塑(su)封(feng)料[J].江(jiang)蘇化(hua)工(gong).市場七(qi)日(ri)訊,1982(01).

[2]石英學(xue).噪(zao)聲用于半導體大功率激光(guang)器及雙極晶體管可靠性研究[D].吉林大學(xue),2006.

作者簡介：

篇6

關鍵詞(ci)：半(ban)導(dao)體；光(guang)刻；圖形(xing)；薄膜；沉積

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.038

0 引言

人(ren)來研(yan)究(jiu)半(ban)導(dao)體(ti)器件已經超(chao)過135年(nian)[1]。尤(you)其是(shi)進近幾十年(nian)來，半(ban)導(dao)體(ti)技(ji)術(shu)迅猛發(fa)(fa)展，各種(zhong)半(ban)導(dao)體(ti)產品(pin)如雨后春筍般(ban)地出現，如柔(rou)性(xing)顯示器、可穿(chuan)戴電子(zi)設置、LED、太(tai)陽(yang)能電池、3D晶體(ti)管、VR技(ji)術(shu)以及存儲器等領(ling)域蓬(peng)勃發(fa)(fa)展。本文針對半(ban)導(dao)制造(zao)技(ji)術(shu)的演(yan)變和主要內容的研(yan)究(jiu)進行梳理簡介(jie)和統計分(fen)析，了解半(ban)導(dao)體(ti)制造(zao)技(ji)術(shu)的專業技(ji)術(shu)知識(shi)，掌握(wo)該領(ling)域技(ji)術(shu)演(yan)進路線，同時提升對技(ji)術(shu)的理解和把握(wo)能力。

1 半導體技術

半(ban)(ban)(ban)導體(ti)制造技(ji)術(shu)(shu)是(shi)半(ban)(ban)(ban)導體(ti)產(chan)業發展的基(ji)礎，制造技(ji)術(shu)(shu)水平(ping)的高低直(zhi)接影(ying)響半(ban)(ban)(ban)導體(ti)產(chan)品(pin)的性(xing)能及其發展。光刻，刻蝕，沉積，擴散，離子注入，熱處理和熱氧化等都(dou)是(shi)常用(yong)的半(ban)(ban)(ban)導體(ti)制造技(ji)術(shu)(shu)[2]。而光刻技(ji)術(shu)(shu)和薄膜制備技(ji)術(shu)(shu)是(shi)半(ban)(ban)(ban)導體(ti)制造技(ji)術(shu)(shu)中(zhong)最常用(yong)的工藝，下面主要對以(yi)上(shang)兩(liang)種技(ji)術(shu)(shu)進行(xing)簡介和分析。

2 光刻技術

主流的(de)(de)(de)半導(dao)體制(zhi)(zhi)造(zao)過程中，光刻(ke)是最(zui)復雜(za)、昂貴和(he)關鍵的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)造(zao)工藝。大(da)概占(zhan)成本的(de)(de)(de)1/3以(yi)上。主要(yao)分為光學光刻(ke)和(he)非光學光刻(ke)兩大(da)類。據目前所知(zhi)，廣義上的(de)(de)(de)光刻(ke)（通過某種特定方式實(shi)現(xian)圖案化的(de)(de)(de)轉(zhuan)移(yi)）最(zui)早出(chu)現(xian)在(zai)1796年(nian)，AloysSenefelder發(fa)現(xian)石頭通過化學處(chu)理后可以(yi)將圖像轉(zhuan)移(yi)到(dao)紙上。1961年(nian)，光刻(ke)技(ji)術已經(jing)(jing)被用于(yu)在(zai)硅(gui)片(pian)上制(zhi)(zhi)造(zao)晶體管，當時的(de)(de)(de)精度是5微(wei)米。現(xian)在(zai)，X射線(xian)光刻(ke)、電子(zi)束(shu)光刻(ke)等已經(jing)(jing)開始(shi)被用于(yu)的(de)(de)(de)半導(dao)體制(zhi)(zhi)造(zao)技(ji)術，最(zui)小精度可以(yi)達到(dao)10微(wei)米。

光(guang)(guang)(guang)(guang)學投(tou)影式光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)是半導體(ti)制造中最常用(yong)的光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)技術，主要(yao)包括涂膠/前烘、曝(pu)光(guang)(guang)(guang)(guang)、顯影、后烘等。非光(guang)(guang)(guang)(guang)學光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)技術主要(yao)包括極深紫外光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)（EUV）、電(dian)子束光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)（E-beam Lithography）、X射線光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)（X-ray lithography）。判斷光(guang)(guang)(guang)(guang)刻(ke)的主要(yao)性能標準有分辨率（即可以曝(pu)光(guang)(guang)(guang)(guang)出(chu)來的最小特征尺(chi)寸）、對準（套刻(ke)精度的度量）、產量。

隨(sui)著半導體行業的發展(zhan)(zhan)，器件的小型化（特征尺(chi)寸減小）和(he)集成電(dian)路的密(mi)集度提高(gao)，傳統的光學光刻制造(zao)技(ji)術開(kai)始(shi)步入發展(zhan)(zhan)瓶頸狀態，其面臨的關鍵技(ji)術問題在于如何提高(gao)分(fen)辨率。

雖(sui)然，改進(jin)傳(chuan)統光(guang)(guang)(guang)學光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)制造(zao)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)方法多種，但傳(chuan)統的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)學投影(ying)式技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)已(yi)經處于(yu)發展(zhan)緩慢(man)(man)的(de)(de)(de)階段。與傳(chuan)統的(de)(de)(de)投影(ying)式光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)發展(zhan)緩慢(man)(man)相比，下一(yi)代(dai)(dai)光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)比如(ru)EUV、E-beam、X-ray、納米(mi)壓印等的(de)(de)(de)發展(zhan)很快。各大光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)廠(chang)商紛(fen)紛(fen)致力于(yu)研制下一(yi)代(dai)(dai)光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)，如(ru)三星(xing)的(de)(de)(de)極(ji)紫外光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)、尼康的(de)(de)(de)浸潤式光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)等。目前先進(jin)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)主要集中在(zai)國外，國內的(de)(de)(de)下一(yi)代(dai)(dai)光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)和光(guang)(guang)(guang)刻(ke)(ke)設備(bei)發展(zhan)相對較為滯后。

3 薄膜制備技術

半(ban)(ban)導(dao)體(ti)制造工藝中，在(zai)(zai)(zai)硅片上制作(zuo)的(de)(de)(de)(de)器(qi)件(jian)結(jie)構(gou)層絕大(da)(da)多數都是(shi)采用(yong)薄(bo)(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)沉(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)方(fang)法完成(cheng)。薄(bo)(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)一(yi)般定(ding)義為(wei)(wei)在(zai)(zai)(zai)襯底上生(sheng)長的(de)(de)(de)(de)薄(bo)(bo)(bo)(bo)固體(ti)物質(zhi)，其(qi)一(yi)維尺寸（厚度(du)）遠小于(yu)另外二(er)維的(de)(de)(de)(de)尺寸。常(chang)(chang)(chang)用(yong)的(de)(de)(de)(de)薄(bo)(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)包括： SiO2， Si3N4， poli-Si， Metal等(deng)。常(chang)(chang)(chang)用(yong)的(de)(de)(de)(de)薄(bo)(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)沉(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)方(fang)法分(fen)為(wei)(wei)化(hua)學氣(qi)相沉(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)（Chemical Vapor Deposition）和(he)物理氣(qi)相沉(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)（Physical Vapor Deposition）兩種。化(hua)學氣(qi)相沉(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)利用(yong)化(hua)學反應(ying)生(sheng)成(cheng)所需(xu)的(de)(de)(de)(de)薄(bo)(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)材料，常(chang)(chang)(chang)用(yong)于(yu)各種介(jie)(jie)質(zhi)材料和(he)半(ban)(ban)導(dao)體(ti)材料的(de)(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)，如(ru)SiO2， poly-Si， Si3N4等(deng)[3]。物理氣(qi)相沉(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)利用(yong)物理機制制備所需(xu)的(de)(de)(de)(de)薄(bo)(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)材料，常(chang)(chang)(chang)用(yong)于(yu)金屬薄(bo)(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)制備，如(ru)Al， Cu， W， Ti等(deng)。沉(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)薄(bo)(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)主要(yao)分(fen)為(wei)(wei)三個階段：晶核(he)形成(cheng)―聚(ju)集(ji)成(cheng)束(shu)―形成(cheng)連(lian)續(xu)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)。為(wei)(wei)了滿足半(ban)(ban)導(dao)體(ti)工藝和(he)器(qi)件(jian)要(yao)求，通常(chang)(chang)(chang)情況下關(guan)注薄(bo)(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)一(yi)下幾個特性(xing)(xing)：（1）臺階覆(fu)蓋能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)；（2）低的(de)(de)(de)(de)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)應(ying)力(li)(li)；（3）高(gao)的(de)(de)(de)(de)深(shen)寬比(bi)間隙填(tian)(tian)充能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)；（4）大(da)(da)面積(ji)(ji)(ji)(ji)薄(bo)(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)厚度(du)均勻性(xing)(xing)；（5）大(da)(da)面積(ji)(ji)(ji)(ji)薄(bo)(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)介(jie)(jie)電＼電學＼折射率特性(xing)(xing)；（6）高(gao)純度(du)和(he)高(gao)密度(du)；（7）與襯底或下層膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)有好的(de)(de)(de)(de)粘附能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)。臺階覆(fu)蓋能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)以及(ji)高(gao)的(de)(de)(de)(de)深(shen)寬比(bi)間隙填(tian)(tian)充能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)，是(shi)薄(bo)(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)制備技術的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵技術問(wen)題。我們都希(xi)望薄(bo)(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)在(zai)(zai)(zai)不(bu)平整襯底表(biao)面的(de)(de)(de)(de)厚度(du)具有一(yi)致性(xing)(xing)。厚度(du)不(bu)一(yi)致容易導(dao)致膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)應(ying)力(li)(li)、電短路等(deng)問(wen)題。而(er)(er)高(gao)的(de)(de)(de)(de)深(shen)寬比(bi)間隙填(tian)(tian)充能(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)則(ze)有利于(yu)半(ban)(ban)導(dao)體(ti)器(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)進一(yi)步微型化(hua)及(ji)其(qi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)提高(gao)。同時(shi)，低的(de)(de)(de)(de)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)應(ying)力(li)(li)對所沉(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)薄(bo)(bo)(bo)(bo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)而(er)(er)言也是(shi)非常(chang)(chang)(chang)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)。

4 結語

雖然(ran)，與不斷更(geng)新換(huan)代的半導(dao)產品相比(bi)，半導(dao)體(ti)(ti)(ti)制(zhi)造技術發(fa)展較為緩慢，大部分制(zhi)造技術發(fa)展已經趨于成熟(shu)。但是，隨著不斷發(fa)展的半導(dao)體(ti)(ti)(ti)行業，必然(ran)會對半導(dao)體(ti)(ti)(ti)制(zhi)造技術的提(ti)出更(geng)高的要求(qiu)，以滿足半導(dao)體(ti)(ti)(ti)產品的快速發(fa)展。因此，掌握和(he)了(le)解半導(dao)體(ti)(ti)(ti)制(zhi)造技術的相關專利知識有利于推進該領域的發(fa)展。

參考文獻：

[1] Most of the classic device papers are collected in S.M Sze，Ed.，Semiconductor Devices：Pioneering Papers，World Sci. ， Singapore，1991.

篇7

[關鍵詞(ci)]燒結；質量；芯片粘附強度

 中圖分類號：TF046.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）15-0096-01

1、引言

軍(jun)用(yong)半(ban)導(dao)體分立(li)器件(jian)的質量(liang)和可(ke)靠(kao)(kao)(kao)性，直接(jie)影響軍(jun)用(yong)整機的可(ke)靠(kao)(kao)(kao)性。永光電子(zi)有限公(gong)司從事軍(jun)用(yong)半(ban)導(dao)體分立(li)器件(jian)的研制及生產四十余年，為航空、電子(zi)、兵器、船舶等領域提供國家重點工程配(pei)套產品，所以深(shen)知(zhi)質量(liang)和可(ke)靠(kao)(kao)(kao)性的重要。

從半導(dao)體(ti)分立(li)器件生(sheng)產(chan)實踐中可(ke)(ke)知(zhi)，燒結(jie)(jie)質(zhi)(zhi)量直接(jie)影響半導(dao)體(ti)分立(li)器件產(chan)品的(de)電性(xing)能和熱性(xing)能，從而(er)影響產(chan)品的(de)可(ke)(ke)靠性(xing)，由(you)此可(ke)(ke)知(zhi)，燒結(jie)(jie)工(gong)序在半導(dao)體(ti)器件生(sheng)產(chan)中至關重要，因此需要我(wo)們生(sheng)產(chan)過程(cheng)中對芯(xin)片粘(zhan)附(fu)強(qiang)度進(jin)行(xing)監測(ce)，同時通過X光掃描(miao)等(deng)方法對產(chan)品質(zhi)(zhi)量進(jin)行(xing)控制，提高產(chan)品燒結(jie)(jie)質(zhi)(zhi)量和產(chan)品可(ke)(ke)靠性(xing)。

2 燒結

半導(dao)體(ti)的(de)(de)焊接(jie)(jie)技術(shu)(shu)主要有低溫擴散(san)爐燒結(jie)，共晶焊燒結(jie)，導(dao)電膠連接(jie)(jie)，真空燒結(jie)等方式。我廠主要使用(yong)的(de)(de)芯(xin)(xin)片焊接(jie)(jie)工藝(yi)技術(shu)(shu)是合金燒結(jie)技術(shu)(shu)，合金燒結(jie)技術(shu)(shu)是指(zhi)將(jiang)晶體(ti)管芯(xin)(xin)片與(yu)底座用(yong)焊料焊接(jie)(jie)起來，使其(qi)之間(jian)形成(cheng)良好(hao)的(de)(de)歐姆接(jie)(jie)觸，從而得到小的(de)(de)飽和(he)壓降；同時，要獲得小的(de)(de)熱阻和(he)優良的(de)(de)抗熱疲勞(lao)性能。

燒(shao)結的(de)失效機理：理想(xiang)的(de)焊(han)接界面(mian)(mian)應是不存在(zai)內(nei)應力，無(wu)裂紋，無(wu)空洞(dong)，低歐姆(mu)接觸熱阻的(de)界面(mian)(mian)，而(er)實際上(shang)，由(you)于(yu)芯(xin)片(pian)背面(mian)(mian)和(he)管座(zuo)表面(mian)(mian)有污染（如油漬、塵(chen)埃顆(ke)粒(li)等(deng)），表面(mian)(mian)氧化(hua)和(he)合(he)金種類的(de)影響，以及(ji)操作不當，導致芯(xin)片(pian)焊(han)接界面(mian)(mian)存在(zai)不同程度的(de)質量問題。

如果芯(xin)(xin)片(pian)(pian)背面(mian)(mian)(mian)、管座表面(mian)(mian)(mian)及焊片(pian)(pian)表面(mian)(mian)(mian)未(wei)處理干凈，則焊接面(mian)(mian)(mian)之間難于(yu)形(xing)成理想的(de)(de)面(mian)(mian)(mian)接觸(chu)，有可能(neng)(neng)存在(zai)眾多大小不(bu)等的(de)(de)空洞。空洞可能(neng)(neng)是(shi)由于(yu)沾(zhan)污使(shi)焊料浸潤(run)不(bu)良引起(qi)的(de)(de)，也(ye)可能(neng)(neng)是(shi)由于(yu)各(ge)層(ceng)材料表面(mian)(mian)(mian)鍍層(ceng)不(bu)良而(er)剝離引起(qi)的(de)(de)焊接空洞，使(shi)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)與(yu)管座接觸(chu)面(mian)(mian)(mian)積(ji)縮小，接觸(chu)熱(re)阻增大，導(dao)致散(san)熱(re)不(bu)良，空洞易形(xing)成局部熱(re)點，嚴重引起(qi)熱(re)奔，導(dao)致致命失效(xiao)。而(er)且粘接不(bu)良使(shi)熱(re)阻增大，結溫上升，導(dao)致電遷移與(yu)溫度相(xiang)關的(de)(de)失效(xiao)機(ji)理產生。

3 燒結質量控制

3.1 芯片(pian)、管座及焊片(pian)處理

為了(le)避免芯片(pian)、管(guan)座及(ji)焊片(pian)表(biao)(biao)面(mian)(mian)污染引起燒結質量異常，我(wo)車間在燒結前會對待燒結的管(guan)芯、管(guan)座及(ji)焊片(pian)進行清洗處(chu)理(li)，盡(jin)可能保證焊接表(biao)(biao)面(mian)(mian)干凈，從而(er)減少因(yin)表(biao)(biao)面(mian)(mian)沾污而(er)引起的燒結質量問題(ti)，提高產品質量和可靠性。

3.2 熱阻測試(shi)及芯(xin)片粘附(fu)強度監測

3.2.1、我廠(chang)燒(shao)(shao)結工序在生(sheng)產一批(pi)產品(pin)前，會先試(shi)燒(shao)(shao)5只(zhi)產品(pin)，檢(jian)驗員(yuan)按操作規(gui)范要求，對試(shi)燒(shao)(shao)好的產品(pin)進行熱阻測試(shi)及芯(xin)片粘(zhan)附(fu)強(qiang)度試(shi)驗，確認無異常的情(qing)況下才會大(da)批(pi)量燒(shao)(shao)結生(sheng)產。

芯片粘附(fu)強度試驗，我廠采(cai)用(yong)剪切(qie)力測試臺(tai)進行監測，具體做法是(shi)，將(jiang)(jiang)待測產品固(gu)定在(zai)夾具上，將(jiang)(jiang)力加到平(ping)(ping)行于管座平(ping)(ping)面，并垂直于被使用(yong)芯片的一個側(ce)面，儀器自行施加力于管芯并顯示剪切(qie)力大小(xiao)。

芯片剪切力強度標準(zhun)及失效判決接(jie)收判決如(ru)下(xia)：（如(ru)圖1）

失(shi)(shi)效判據（如果芯(xin)片焊接剪切發生以下(xia)情況認為器(qi)件失(shi)(shi)效）

（1）剪切(qie)力小于圖中A線規定(ding)的最(zui)小剪切(qie)強度要求；

（2）剪切力小(xiao)(xiao)于圖中A線規定的(de)最小(xiao)(xiao)剪切強度要求的(de)1.25倍（即B線）且芯片(pian)與焊接材料的(de)粘潤面(mian)積(ji)小(xiao)(xiao)于芯片(pian)連接面(mian)積(ji)的(de)50%時；

（3）剪切(qie)力小(xiao)于圖中A線規定的(de)最(zui)小(xiao)剪切(qie)強(qiang)度要求(qiu)的(de)1.5倍（即C線）且(qie)芯(xin)片與焊接(jie)材料的(de)粘潤(run)面積小(xiao)于芯(xin)片連接(jie)面積的(de)25%時(shi)；

（4）剪(jian)切力小(xiao)于圖中(zhong)A線規定的(de)(de)最小(xiao)剪(jian)切強度(du)要(yao)求的(de)(de)2倍（即D線）且芯片(pian)與焊接材料的(de)(de)粘潤面積小(xiao)于芯片(pian)連接面積的(de)(de)10%時；

接收判據

（1） 用等于(yu)或大(da)于(yu)圖中A線規定(ding)的(de)(de)最低剪切強度要求的(de)(de)2.0倍(bei)

（即D線）的力沒有切斷。

（2） 殘留的半導體材(cai)料的粘(zhan)潤痕跡(ji)等于或大于芯片焊接面積的

50%而不管所(suo)加的剪(jian)切力的大小（這條標準只適用于芯片面(mian)積(ji)小于1.65mm2器(qi)件(jian)）。

3.3 X光掃描檢(jian)驗

對(dui)成品器(qi)件(jian)進行(xing)X光掃描(miao)檢驗，檢測(ce)器(qi)件(jian)空洞情況，剔除空洞較大較多器(qi)件(jian)，確保產(chan)品熱性能，提高(gao)產(chan)品質量及可靠(kao)性。

4 總結

通過(guo)分析(xi)燒結質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)問題，明確燒結質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的重要性，對于燒結質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的控(kong)制，我們還要繼續(xu)朝細微處展開(kai)，同時(shi)增加新手段對燒結質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)進行控(kong)制（如X光(guang)掃描檢驗器件(jian)空(kong)洞情況），確保軍用器件(jian)的質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)和可靠(kao)性。

篇8

關鍵(jian)詞：基區寬度；擴(kuo)散(san)長(chang)度；線性(xing)函數；載(zai)流子濃度；NPN BJT；LabVIEW

中(zhong)圖分類號：TN386 文(wen)獻標識碼：A文(wen)章編(bian)號：1009-3044(2008)15-10000-00

The Influence of Carrier Consistency Which in NPN BJT Made by the Base Wide

LIU Lei,NAN Jing-chang

(School of Electrics and Information Engineering, Liaoning Technical University, Huludao 125105, China)

Abstract: As the requisition of market for the capability of RF and Micro Wave circuit advance ceaseless, the engineer paid attention widely on the arts and crafts of semiconductor, for some framework which has been administered that can not been got in fact, people are getting the structure and capability of semiconductor in the way of project, so that getting the target of the framework. This paper testifies that when Base Wide (W) is less than the diffusing length of minority carrier ( ) far away, the consistency of minority carrier in the Base is a linearity function. At the same time, the paper approves that when Base Wide (W) is the same length as the diffusing length of minority carrier ( ) far away, the consistency of minority carrier in the Base is also a linearity function. It can make parameter of semiconductor calculating more easily by the result above and it also founds foundation for semiconductor arts and crafts improving. Finally, a LabVIEW programme is written to testify the correctness of the conclusion.

Key words: Base wide;diffusing length;linearity function;carrier consistency;NPN BJT;LabVIEW

1 引言

BJT是包(bao)含三個(ge)(ge)鄰近區(qu)(qu)域且(qie)(qie)相鄰區(qu)(qu)域參雜類型不同的(de)半(ban)導體(ti)器件(jian)，其中間區(qu)(qu)域與那里的(de)少數(shu)載(zai)流子的(de)擴散長度(du)(du)相比非(fei)常窄，這個(ge)(ge)較窄的(de)中間區(qu)(qu)域為基區(qu)(qu)，外(wai)層(ceng)的(de)兩(liang)個(ge)(ge)區(qu)(qu)域為發(fa)射區(qu)(qu)和集電(dian)區(qu)(qu)，兩(liang)個(ge)(ge)外(wai)層(ceng)區(qu)(qu)域是可(ke)以互換(huan)的(de)。然而，在實際器件(jian)中發(fa)射區(qu)(qu)具有不同的(de)幾(ji)何(he)尺寸，并且(qie)(qie)一(yi)般比集電(dian)極參雜濃度(du)(du)要(yao)高(gao)，因此交換(huan)這兩(liang)端(duan)會使器件(jian)特性發(fa)生顯著(zhu)的(de)變(bian)化。

而基(ji)區(qu)(qu)(qu)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)(du)是影(ying)響BJT特性的(de)(de)另(ling)一重要因(yin)素。首先，基(ji)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)準中(zhong)性寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)(du)并不(bu)是與外(wai)加(jia)偏壓無(wu)關的(de)(de)常(chang)數，改變結(jie)電壓會(hui)改變E-B結(jie)或C-B結(jie)的(de)(de)耗盡區(qu)(qu)(qu)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)(du)，因(yin)此(ci)(ci)使W減小或擴大。因(yin)為基(ji)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)物理寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)(du)很窄，因(yin)此(ci)(ci)耗盡區(qu)(qu)(qu)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)(du)即使有一個小的(de)(de)變化就可能造成(cheng)顯著的(de)(de)影(ying)響。另(ling)外(wai)基(ji)區(qu)(qu)(qu)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)(du)變化也是共發射極輸出(chu)電流擬線性增加(jia)的(de)(de)主要原因(yin)[1]。因(yin)此(ci)(ci)本文(wen)對(dui)基(ji)區(qu)(qu)(qu)寬(kuan)(kuan)度(du)(du)(du)(du)對(dui)NPN BJT中(zhong)載流子濃(nong)度(du)(du)(du)(du)分布的(de)(de)影(ying)響進(jin)行了(le)推導，并編寫了(le)LabView程序進(jin)行了(le)驗證。圖(tu)1為平衡條件下(xia)NPN BJT中(zhong)電學變量示意圖(tu)。

2 理想晶體管模型特性(xing)參數(shu)的分析

2.1 基(ji)本假設[1]

(1)器(qi)件采用(yong)NPN BJT，具有非簡并，均勻參雜的發(fa)射區(qu)(qu)，基區(qu)(qu)和集電區(qu)(qu)(E-B結(jie)和C-B結(jie)采用(yong)突變結(jie)模型(xing))。

(2)晶體管在(zai)穩態條件(jian)下工作(zuo)。

(3)晶體(ti)管為一維(wei)的。

(4)在準中性(xing)區中滿足小注入水平。

(5)除了漂移，擴散和熱復合-產(chan)生之(zhi)外，在晶體管內部(bu)沒有其他過(guo)程發生。

(6)在(zai)整個E-B和C-B耗盡區內熱復合-產生是可以忽略的。

(7)發射區和集電區的準中性(xing)寬度遠大于這些區域的少數(shu)載(zai)流子擴散長度。

2.2 擴散(san)方程(cheng)/邊界(jie)條件

在(zai)上述基本(ben)原理的假設下，通過(guo)求解少(shao)數(shu)載流(liu)子擴散方程就能獲得晶體管準中性區的少(shao)數(shu)載流(liu)子濃度。

邊界條件(jian)：因為發射(she)(she)區(qu)(qu)和(he)集電區(qu)(qu)的(de)(de)準中(zhong)(zhong)性寬(kuan)度遠(yuan)(yuan)大于這些區(qu)(qu)域的(de)(de)少數載(zai)流(liu)子擴(kuo)散長(chang)度，所以在(zai)發射(she)(she)區(qu)(qu)中(zhong)(zhong)離E-B結較遠(yuan)(yuan)的(de)(de)位(wei)置或在(zai)集電區(qu)(qu)中(zhong)(zhong)離C-BΔ結較遠(yuan)(yuan)的(de)(de)位(wei)置載(zai)流(liu)子濃度的(de)(de)微擾(rao)(ΔnE和(he)ΔnC)一定趨于零。按照圖(tu)2確定的(de)(de)坐標(biao)系統，概(gai)括的(de)(de)介紹一下不同(tong)區(qu)(qu)域需(xu)求解的(de)(de)方程和(he)相應(ying)的(de)(de)邊界條件(jian)。

發射區

需求解的擴散方程為

LL03.tif

服從邊界條件：

LL04.tif

基區

需(xu)求解(jie)的擴散(san)方程(cheng)為

LL05.tif

服從邊界條件：

LL06.tif

集電區

需求解(jie)的擴散方程為

LL07.tif

服從邊界條件：

3 基區解

由于發射區(qu)(qu)和(he)集(ji)電(dian)區(qu)(qu)的(de)解無非(fei)是(shi)單邊的(de)理想二(er)極管的(de)解，所(suo)以(yi)在(zai)這(zhe)里(li)就(jiu)不(bu)(bu)加詳細推(tui)導，而基區(qu)(qu)則有所(suo)不(bu)(bu)同，基區(qu)(qu)的(de)寬度(du)是(shi)有限的(de)，所(suo)以(yi)微擾(rao)載(zai)流(liu)子在(zai)x=0和(he)x=W處不(bu)(bu)會(hui)為零(ling)。

基(ji)區擴散(san)方程通解的一(yi)般(ban)形式(shi)為

LL09.tif

應用邊界條件得

LL10.tif

根據上式可以解出A1和A2 并將其代(dai)入通(tong)解中(zhong)，得

在W=LB的(de)極限條件下準中(zhong)(zhong)性基區中(zhong)(zhong)載流(liu)子濃度(du)的(de)微擾是(shi)位置的(de)線性函數，即

LL13.tif[1]

4 理論推(tui)導與(yu)證(zheng)明

本文在對BJT晶體管(guan)的(de)靜態特(te)性進行深入(ru)了解后，對W=LB 時對準(zhun)中(zhong)性基區(qu)中(zhong)載(zai)

流子(zi)濃(nong)度(du)的微(wei)擾(rao)的特性(xing)進行了(le)推(tui)導。

當y較小時，可近似取前兩項即ey=1+y。則

所(suo)以(yi)，在W=LB的極(ji)限條件下準中性基區中載流子濃(nong)度的微(wei)擾也是位置的線性函數。

5 結論

半(ban)導(dao)(dao)體器件(jian)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能是(shi)(shi)影(ying)響射頻(pin)微波(bo)電路(lu)的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)(yao)因(yin)素，而(er)對半(ban)導(dao)(dao)體內部結(jie)構的(de)(de)(de)了解是(shi)(shi)提高半(ban)導(dao)(dao)體性(xing)(xing)(xing)能，改(gai)善半(ban)導(dao)(dao)體工藝的(de)(de)(de)關鍵。目前(qian)，人們已(yi)經根(gen)據需要(yao)(yao)制造出最新(xin)的(de)(de)(de)BJT晶體管(guan)結(jie)構：多(duo)晶硅發射極BJT和異質(zhi)結(jie)雙(shuang)極晶體管(guan)(HBT)，前(qian)一種結(jie)構多(duo)應(ying)用于(yu)最新(xin)型個(ge)人計算機的(de)(de)(de)CPU[2]，后一種結(jie)構主要(yao)(yao)為滿足高頻(pin)/高速(su)應(ying)用的(de)(de)(de)需要(yao)(yao)而(er)設計的(de)(de)(de)[1]。本文針對BJT模型結(jie)構特點，通過理論推導(dao)(dao)證(zheng)明(ming)了一種新(xin)的(de)(de)(de)思路(lu)，即在W=LB 的(de)(de)(de)極限條件(jian)下準中性(xing)(xing)(xing)基(ji)區中載流子濃度的(de)(de)(de)微擾也是(shi)(shi)位置(zhi)的(de)(de)(de)線性(xing)(xing)(xing)函數(shu)(shu)，用以(yi)上(shang)推導(dao)(dao)出的(de)(de)(de)結(jie)果對晶體管(guan)參數(shu)(shu)和電流的(de)(de)(de)計算會(hui)更容易。

最后，為了更直觀的(de)讓讀(du)者看清結論，筆(bi)者用LabVIEW編(bian)寫了一個(ge)小程序，見附錄A。可以看出當W=LB時，甚(shen)至W=2LB 時，NPN BJT中(zhong)準(zhun)中(zhong)性(xing)基區中(zhong)載流子濃度(du)的(de)微擾是(shi)位置的(de)線性(xing)函數。

（注(zhu)：圖中數據為假設的，為計算使(shi)用(yong)。[3]）

參考文獻:

[1] R.F. Pierret. Semiconductor Device Fundamentals. Publishing House of Electronics industry.2004.

[2] C.G.Fonstad. Microelectronic Devices and Ciruits.McGraw-Hill,New York.1994.

[3] R.F.Pierret. Semiconductor Measurements Laboratory Operation Manual. 1991.

收稿日期(qi)：2008-04-02

篇9

 關鍵詞: 電力電子技(ji)術; 高頻開關電源; 功(gong)率半(ban)導體器件; 功(gong)率變換

中圖分類(lei)號：F407.61 文(wen)獻(xian)標識碼：A 文(wen)章編號：

1 電力電子技(ji)術概述

電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子(zi)技(ji)術以功率處理(li)為(wei)對象，以實現高效率用電(dian)(dian)和(he)高品質用電(dian)(dian)為(wei)目(mu)標，通過采用電(dian)(dian)力(li)半導體器件，并(bing)綜合自動控制計算機(微處理(li)器)技(ji)術和(he)電(dian)(dian)磁技(ji)術，實現電(dian)(dian)能的獲取(qu)、傳(chuan)輸、變(bian)換(huan)(huan)和(he)利(li)用。電(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)子(zi)技(ji)術包括功率半導體器件與IC技(ji)術、功率變(bian)換(huan)(huan)技(ji)術及控制技(ji)術等幾個方面。

電(dian)(dian)(dian)力電(dian)(dian)(dian)子(zi)技術起始(shi)于(yu)20世(shi)紀50年(nian)(nian)代(dai)(dai)(dai)(dai)末(mo)60年(nian)(nian)代(dai)(dai)(dai)(dai)初的(de)硅整流器(qi)(qi)(qi)件，其發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)先后經歷了整流器(qi)(qi)(qi)時(shi)代(dai)(dai)(dai)(dai)、逆變(bian)器(qi)(qi)(qi)時(shi)代(dai)(dai)(dai)(dai)和(he)變(bian)頻器(qi)(qi)(qi)時(shi)代(dai)(dai)(dai)(dai)，并促進了電(dian)(dian)(dian)力電(dian)(dian)(dian)子(zi)技術在許多新(xin)(xin)領域的(de)應(ying)(ying)用(yong)。70年(nian)(nian)代(dai)(dai)(dai)(dai)后期以門極(ji)可關斷晶閘(zha)管（GTO），電(dian)(dian)(dian)力雙(shuang)極(ji)型晶體(ti)(ti)管（BJT），電(dian)(dian)(dian)力場(chang)效應(ying)(ying)管（P-MOSFET）為代(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao)的(de)全控型器(qi)(qi)(qi)件全速發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)，使電(dian)(dian)(dian)力電(dian)(dian)(dian)子(zi)技術的(de)面貌煥然一(yi)新(xin)(xin)進入(ru)了新(xin)(xin)的(de)發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)階段。80年(nian)(nian)代(dai)(dai)(dai)(dai)末(mo)期和(he)90年(nian)(nian)代(dai)(dai)(dai)(dai)初期發(fa)(fa)展(zhan)(zhan)起來(lai)的(de)、以絕緣柵極(ji)雙(shuang)極(ji)型晶體(ti)(ti)管（IGBT）為代(dai)(dai)(dai)(dai)表(biao)的(de)復合(he)型器(qi)(qi)(qi)件集驅動功(gong)率小(xiao)，開關速度快，通泰壓降小(xiao)，載流能力大(da)于(yu)一(yi)身，性能優(you)越使之成為現代(dai)(dai)(dai)(dai)電(dian)(dian)(dian)力電(dian)(dian)(dian)子(zi)技術的(de)主導器(qi)(qi)(qi)件。

2高頻(pin)開關電源概述

高(gao)頻(pin)(pin)開關電源是交(jiao)流(liu)輸(shu)入(ru)直(zhi)流(liu)整流(liu)，然后經過功率(lv)(lv)開關器件（功率(lv)(lv)晶體管(guan)、MOS管(guan)、IGBT等）構(gou)成放入(ru)逆變(bian)(bian)電路，將高(gao)壓(ya)(ya)直(zhi)流(liu)（單相整流(liu)約(yue)300V，三相整流(liu)約(yue)500V）變(bian)(bian)換成方(fang)波(bo)（頻(pin)(pin)率(lv)(lv)為20kHz）。高(gao)頻(pin)(pin)方(fang)波(bo)經高(gao)頻(pin)(pin)變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器降壓(ya)(ya)得到低壓(ya)(ya)的高(gao)頻(pin)(pin)方(fang)波(bo)，再經整流(liu)濾波(bo)得到穩定電壓(ya)(ya)的直(zhi)流(liu)輸(shu)出(chu)。

高頻開關電源的特點[1]：

1、重量(liang)輕，體積小

由于采用高頻技(ji)術，去掉了工頻（50Hz）變壓器(qi)，與相(xiang)控整(zheng)(zheng)流(liu)(liu)器(qi)相(xiang)比較，在輸出同等功率的情(qing)況下，開關電源的體積只是(shi)相(xiang)控整(zheng)(zheng)流(liu)(liu)器(qi)的1/10，重(zhong)量也接近1/10。

2、功率因數高

相控整流器的(de)功(gong)率(lv)因(yin)數隨(sui)可控硅導通(tong)角的(de)變(bian)化而變(bian)化，一般在(zai)全導通(tong)時，可接近0.7，以(yi)上，而小負裁時，但(dan)為0.3左(zuo)右。經過校正的(de)開關電源(yuan)功(gong)率(lv)因(yin)數一般在(zai)0.93以(yi)上，并且基本不(bu)受負載變(bian)化的(de)影響。

3、可聞噪聲低

在相控(kong)整(zheng)流設(she)備(bei)中(zhong)，工頻(pin)變壓器及濾波電感作(zuo)時產生的可聞噪聲大(da)，一般(ban)大(da)于60db，而開關電源在無風扇的情況下可聞噪聲僅為45db左右。

4、效率高

開關電源(yuan)采用的功(gong)率(lv)器件一般功(gong)耗較小，帶功(gong)率(lv)因數補償(chang)的開關電源(yuan)其整機效率(lv)可達88%以上，較好的可以做(zuo)到(dao)92%以上。

5、沖擊電流小

開機沖擊電(dian)流可(ke)限制在額定輸(shu)入電(dian)流的水平(ping)。

6、模快式結構

由于體積小，重量輕，可設計為模塊(kuai)式(shi)結構。

3電力(li)電子技(ji)術在大功率開關電源中(zhong)的應用

3.1功率(lv)半(ban)導體器(qi)件(jian)

功(gong)(gong)率(lv)半(ban)導體器(qi)件的(de)(de)(de)發(fa)展是(shi)高頻開(kai)(kai)(kai)關電(dian)源(yuan)技術的(de)(de)(de)重要支撐(cheng)。功(gong)(gong)率(lv)MOSFET和(he)(he)IGB的(de)(de)(de)出(chu)現，使開(kai)(kai)(kai)關電(dian)源(yuan)高頻化的(de)(de)(de)實現成為(wei)可(ke)能(neng)；超(chao)快(kuai)恢復功(gong)(gong)率(lv)二極(ji)管(guan)和(he)(he)MOSFET同步整流技術的(de)(de)(de)開(kai)(kai)(kai)發(fa)，為(wei)研(yan)制高效率(lv)或(huo)低(di)電(dian)壓輸出(chu)的(de)(de)(de)開(kai)(kai)(kai)關電(dian)源(yuan)創造(zao)了條(tiao)件；功(gong)(gong)率(lv)半(ban)導體器(qi)件的(de)(de)(de)額(e)(e)定(ding)電(dian)壓和(he)(he)額(e)(e)定(ding)電(dian)流不斷(duan)增大，為(wei)實現單機(ji)電(dian)源(yuan)模(mo)塊的(de)(de)(de)大電(dian)流和(he)(he)高率(lv)提(ti)供(gong)了保證。

（1）功率MOSFET

功率MOSFET是(shi)一(yi)種(zhong)單極型（只有電(dian)(dian)子或空(kong)穴作但單一(yi)導電(dian)(dian)機(ji)構）電(dian)(dian)壓控制半(ban)導體(ti)元件[8]，其特(te)點是(shi)控制極（柵極）靜態(tai)內阻(zu)極高(gao)，驅動功率很小，開關速(su)度高(gao)，無(wu)二次擊穿，安全區寬等。開關頻率可高(gao)達(da)500kHz,特(te)別適合高(gao)頻化的電(dian)(dian)力電(dian)(dian)子裝置。

（2）絕緣柵雙極(ji)晶體(ti)管(guan)IGBT

絕緣柵雙(shuang)極(ji)晶體管(guan)IGBT是一(yi)種雙(shuang)（導通）機制復合器件，它的(de)輸(shu)入控(kong)制部分(fen)為(wei)MOSFET，輸(shu)出極(ji)為(wei)GTR，集中(zhong)了MOSFET及(ji)GTR分(fen)別具有的(de)優點[2]：高輸(shu)入阻(zu)抗(kang)，可采用邏(luo)輯電(dian)平(ping)來直接驅動，實現電(dian)壓控(kong)制，開關(guan)速度(du)高，飽和(he)壓降低(di)，電(dian)阻(zu)及(ji)損耗(hao)小(xiao)，電(dian)流(liu)、電(dian)壓容量(liang)大，抗(kang)浪涌(yong)電(dian)流(liu)能力強，沒有二次擊(ji)穿現象(xiang)，安(an)全(quan)區寬等(deng)。

3.2軟開關技術

傳統(tong)大(da)功率(lv)(lv)(lv)開(kai)關(guan)(guan)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源逆變(bian)主(zhu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)結(jie)構多采(cai)用(yong)PWM硬(ying)開(kai)關(guan)(guan)控(kong)制的(de)(de)全橋電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)結(jie)構，功率(lv)(lv)(lv)開(kai)關(guan)(guan)器件在(zai)(zai)開(kai)關(guan)(guan)瞬間承受很大(da)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流和電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓應力，產生很大(da)的(de)(de)開(kai)關(guan)(guan)損(sun)(sun)(sun)耗(hao)(hao)，且(qie)(qie)隨著頻(pin)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)提高(gao)而損(sun)(sun)(sun)耗(hao)(hao)增大(da)。工作頻(pin)率(lv)(lv)(lv)在(zai)(zai)20kHz，采(cai)用(yong)IGBT功率(lv)(lv)(lv)器件的(de)(de)PWM硬(ying)開(kai)關(guan)(guan)控(kong)制的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源，功率(lv)(lv)(lv)器件開(kai)關(guan)(guan)損(sun)(sun)(sun)耗(hao)(hao)占總(zong)損(sun)(sun)(sun)耗(hao)(hao)的(de)(de)60%~70%，甚至更大(da)[3]。為了消(xiao)除或抑制電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓尖峰和浪涌電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流，一般增加緩(huan)沖(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)，不僅使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)更加復雜，還(huan)將功率(lv)(lv)(lv)器件的(de)(de)開(kai)關(guan)(guan)損(sun)(sun)(sun)耗(hao)(hao)轉移到(dao)緩(huan)沖(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)，而且(qie)(qie)緩(huan)沖(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)損(sun)(sun)(sun)耗(hao)(hao)隨著工作頻(pin)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)提高(gao)而增大(da)。

軟開關技術利用(yong)諧(xie)振(zhen)原理，使開關器件兩端(duan)的電(dian)(dian)壓(ya)或流過的電(dian)(dian)流呈(cheng)區間性正弦變化，而且電(dian)(dian)壓(ya)、電(dian)(dian)流波形錯開，使開關器件實現(xian)接(jie)近零損耗。諧(xie)振(zhen)參數中吸收(shou)了高(gao)頻變壓(ya)器的漏(lou)抗、電(dian)(dian)路(lu)中寄生電(dian)(dian)感和功率器件的寄生電(dian)(dian)容，可以消除高(gao)頻條件下的電(dian)(dian)壓(ya)尖(jian)峰和浪涌(yong)電(dian)(dian)流，極大地(di)降低器件的開關應(ying)力，從而大大提高(gao)開關電(dian)(dian)源(yuan)的效(xiao)率和可靠性。

3.3同步(bu)整(zheng)流技術

對于輸出低電壓、大(da)電流的開(kai)(kai)關(guan)電源(yuan)來(lai)講(jiang)，進一步(bu)提高其(qi)效率的措施是在應(ying)用(yong)軟開(kai)(kai)關(guan)技(ji)術的基礎上，以(yi)功率MOS管(guan)(guan)(guan)反接作(zuo)為整流用(yong)開(kai)(kai)關(guan)二極管(guan)(guan)(guan)，這種技(ji)術稱為同步(bu)整流（SR），用(yong)SR管(guan)(guan)(guan)代替肖特(te)基二極管(guan)(guan)(guan)（SBD）可以(yi)降低整流管(guan)(guan)(guan)壓降，提高開(kai)(kai)關(guan)電源(yuan)的效率。

現(xian)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)同(tong)步整(zheng)流(liu)(liu)技(ji)術都在(zai)(zai)努力(li)地(di)實(shi)現(xian)ZVS及ZCS方式(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)同(tong)步整(zheng)流(liu)(liu)。自從(cong)2002年美國銀河(he)公司發表了(le)(le)(le)(le)ZVS同(tong)步整(zheng)流(liu)(liu)技(ji)術之后(hou)，現(xian)在(zai)(zai)已(yi)經得到(dao)了(le)(le)(le)(le)廣泛應用[4]。這種方式(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)同(tong)步整(zheng)流(liu)(liu)技(ji)術巧妙地(di)將副(fu)邊(bian)驅動同(tong)步整(zheng)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)脈沖信(xin)號與原(yuan)邊(bian)PWM脈沖信(xin)號聯動起來(lai)，其上(shang)(shang)升沿(yan)超前于原(yuan)邊(bian)PWM脈沖信(xin)號的(de)(de)(de)上(shang)(shang)升沿(yan)，而降(jiang)沿(yan)滯(zhi)后(hou)的(de)(de)(de)方法(fa)實(shi)現(xian)了(le)(le)(le)(le)同(tong)步整(zheng)流(liu)(liu)MOSFET的(de)(de)(de)ZVS方式(shi)(shi)(shi)工作。最新問世的(de)(de)(de)雙輸出式(shi)(shi)(shi)P聯M控制IC幾(ji)(ji)乎都在(zai)(zai)控制邏輯內增加了(le)(le)(le)(le)對副(fu)邊(bian)實(shi)現(xian)ZVS同(tong)步整(zheng)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)控制端子。這些IC不僅解決(jue)好初(chu)級側功率MOSFET的(de)(de)(de)軟開關, 而且重點解決(jue)好副(fu)邊(bian)的(de)(de)(de)ZVS方式(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)同(tong)步整(zheng)流(liu)(liu)。用這幾(ji)(ji)款IC制作的(de)(de)(de)DC/DC變(bian)換器, 總的(de)(de)(de)轉換效率都達到(dao)了(le)(le)(le)(le)94%以上(shang)(shang)。

3.4控制技術

開關變(bian)換(huan)器(qi)具有強非線性、離散性、變(bian)結構的(de)特點，負(fu)(fu)載性質也是多變(bian)的(de)，因(yin)此主電路的(de)性能必須滿(man)足負(fu)(fu)載大范圍的(de)變(bian)化(hua)，這使開關電源(yuan)的(de)控制(zhi)方(fang)法(fa)和控制(zhi)器(qi)的(de)設(she)計(ji)變(bian)得比較(jiao)復雜(za)。

電(dian)流(liu)型控(kong)(kong)制(zhi)及多環控(kong)(kong)制(zhi)在開(kai)關電(dian)源(yuan)中得到了較廣(guang)泛的(de)應用(yong)；電(dian)荷控(kong)(kong)制(zhi)、單周期控(kong)(kong)制(zhi)等技術(shu)使(shi)開(kai)關電(dian)源(yuan)的(de)動態性能有(you)了很(hen)大的(de)提高(gao)。一(yi)些新的(de)方(fang)法，如自適應控(kong)(kong)制(zhi)、模糊控(kong)(kong)制(zhi)、神經網(wang)絡(luo)控(kong)(kong)制(zhi)及各種調制(zhi)方(fang)式在開(kai)關電(dian)源(yuan)中的(de)應用(yong)，已經引起關注。

隨著微電子技術的(de)(de)發展，微控(kong)制(zhi)(zhi)器的(de)(de)處理(li)速度越來越快，集成(cheng)度越來越高(gao)(gao)，將微控(kong)制(zhi)(zhi)器或者DSP應(ying)用(yong)到(dao)大功率開關電源(yuan)的(de)(de)數(shu)字(zi)(zi)控(kong)制(zhi)(zhi)模塊(kuai)已經成(cheng)為現實。開關電源(yuan)的(de)(de)高(gao)(gao)性能數(shu)字(zi)(zi)控(kong)制(zhi)(zhi)芯片的(de)(de)出現，推動了電源(yuan)數(shu)字(zi)(zi)化的(de)(de)進程[5]。

數字控制可以實(shi)現(xian)精細的非(fei)線性(xing)算(suan)法，監控多(duo)部(bu)件的分布電(dian)源系統(tong)，減少產品(pin)測試的調整時(shi)間，使(shi)產品(pin)生產率(lv)更(geng)(geng)(geng)高。實(shi)時(shi)數字控制可以實(shi)現(xian)快速、靈(ling)活的控制設計，改善電(dian)路的瞬態(tai)響(xiang)應性(xing)能，使(shi)之(zhi)速度更(geng)(geng)(geng)快、精度更(geng)(geng)(geng)高、可靠性(xing)更(geng)(geng)(geng)強。

4 結束語

高(gao)頻(pin)開(kai)關電(dian)源作為電(dian)子設備中不(bu)可或缺的(de)組成部分(fen)也在不(bu)斷地改進(jin)，高(gao)頻(pin)化(hua)(hua)、模(mo)塊、數字化(hua)(hua)、綠色(se)化(hua)(hua)是其發(fa)展趨勢(shi)。高(gao)頻(pin)開(kai)關電(dian)源上述各(ge)技術(shu)(shu)的(de)實現，將(jiang)標(biao)志著(zhu)開(kai)關電(dian)源技術(shu)(shu)的(de)成熟。電(dian)力電(dian)子技術(shu)(shu)的(de)不(bu)斷創新(xin)，將(jiang)使(shi)開(kai)關電(dian)源產業(ye)有著(zhu)廣闊的(de)發(fa)展前(qian)景。

參考文獻

[1] 莫慧(hui)芳. 高頻開(kai)關(guan)電源發展概述. 電源世(shi)界, 2007（5）

[2] 賀(he)益康, 潘再平. 電力電子技術. 科學出版社, 2010年(nian)第2版

[3]倪倩, 齊鉑金, 趙(zhao)晶等. 軟開關(guan)全(quan)橋PWM主(zhu)電(dian)(dian)路拓撲結構在逆(ni)變焊接電(dian)(dian)源中的應(ying)用. 自動化與儀表(biao), 2002（1）

篇10

關鍵詞：交流調速；半導(dao)體；電動機；變頻

提高(gao)交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)(liu)(liu)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能，國內外有(you)(you)關研究工作正(zheng)圍繞以(yi)下(xia)(xia)幾個方面展(zhan)(zhan)開：采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)新(xin)(xin)型(xing)(xing)(xing)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)半導(dao)體器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)和(he)脈寬(kuan)(kuan)調(diao)制(zhi)（PWM）技術(shu) 采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)新(xin)(xin)型(xing)(xing)(xing)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)半導(dao)體器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)和(he)脈寬(kuan)(kuan)調(diao)制(zhi)（ ） 功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)半導(dao)體器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)不斷進步，尤其是新(xin)(xin)型(xing)(xing)(xing)可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)關斷器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)，如(ru)(ru) BJT（雙極(ji)型(xing)(xing)(xing)晶體管） 、 MOSFET（金屬(shu)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)硅場效應(ying)管） 、IGBT（絕緣柵雙極(ji)型(xing)(xing)(xing)晶體管）的(de)(de)(de)(de)實用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)化(hua)(hua)(hua)，使(shi)得(de)開關高(gao)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin) 化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de) PWM 技術(shu)成(cheng)(cheng)為(wei)可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)能。目前功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)半導(dao)體器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)正(zheng)向(xiang)高(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)、大(da)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)、高(gao)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)化(hua)(hua)(hua)、集成(cheng)(cheng)化(hua)(hua)(hua)和(he)智能 化(hua)(hua)(hua)方向(xiang)發(fa)展(zhan)(zhan)。典型(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)裝置有(you)(you)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)型(xing)(xing)(xing)交(jiao)(jiao)-直(zhi)-交(jiao)(jiao)變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)型(xing)(xing)(xing)交(jiao)(jiao)-直(zhi)-交(jiao)(jiao)變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和(he) 交(jiao)(jiao)-交(jiao)(jiao)變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)三種。 電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)型(xing)(xing)(xing)交(jiao)(jiao)-直(zhi)-交(jiao)(jiao)變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)間直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)環(huan)節采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)感(gan)作儲能元(yuan)(yuan)件(jian)， 無(wu)功(gong)(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv) 將(jiang)由(you)大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)感(gan)來(lai)(lai)緩沖，它的(de)(de)(de)(de)一(yi)個突出優(you)點(dian)是當(dang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)處于(yu)制(zhi)動(dong)(dong)(dong)（發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)）狀態(tai)(tai)(tai)時，只需改變(bian)(bian)網側(ce) 可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)控整流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)輸(shu)(shu)出電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)極(ji)性(xing)即可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)使(shi)回(hui)(hui)饋(kui)到(dao)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)側(ce)的(de)(de)(de)(de)再(zai)生電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能方便(bian)地回(hui)(hui)饋(kui)到(dao)交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網， 構成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de) 調(diao)速(su)(su)系(xi)(xi)統(tong)具有(you)(you)四(si)(si)象限(xian)(xian)運(yun)行能力(li)， 可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)繁加(jia)減速(su)(su)等對動(dong)(dong)(dong)態(tai)(tai)(tai)性(xing)能有(you)(you)要(yao)求的(de)(de)(de)(de)單機(ji)(ji)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)場合， 在(zai)(zai) 大(da)容量風(feng)機(ji)(ji)、泵類節能調(diao)速(su)(su)中(zhong)(zhong)也有(you)(you)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)型(xing)(xing)(xing)交(jiao)(jiao)-直(zhi)-交(jiao)(jiao)變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)間直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)環(huan)節采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)容 作儲能元(yuan)(yuan)件(jian)，無(wu)功(gong)(gong)(gong)(gong)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)將(jiang)由(you)大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)容來(lai)(lai)緩沖。對于(yu)負載(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)而言，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)型(xing)(xing)(xing)變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)相(xiang)當(dang)于(yu)一(yi)個 交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)源，在(zai)(zai)不超過容量限(xian)(xian)度的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)，可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)驅動(dong)(dong)(dong)多(duo)臺電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)并(bing)聯運(yun)行。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)型(xing)(xing)(xing) PWM 變(bian)(bian) 頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)在(zai)(zai)中(zhong)(zhong)小功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)統(tong)中(zhong)(zhong)占有(you)(you)主導(dao)地位。 但電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)型(xing)(xing)(xing)變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)缺點(dian)在(zai)(zai)于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)處于(yu)制(zhi)動(dong)(dong)(dong) （發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)） 狀態(tai)(tai)(tai)時， 回(hui)(hui)饋(kui)到(dao)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)側(ce)的(de)(de)(de)(de)再(zai)生電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能難以(yi)回(hui)(hui)饋(kui)給交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網， 要(yao)實現(xian)這部(bu)分能量的(de)(de)(de)(de)回(hui)(hui)饋(kui)， 網側(ce)不能采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)不可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)控的(de)(de)(de)(de)二極(ji)管整流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)或一(yi)般的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)控整流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)， 必須采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)逆變(bian)(bian)流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)， 如(ru)(ru)采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)兩(liang) 套可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)控整流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)反(fan)并(bing)聯、采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong) PWM 控制(zhi)方式(shi)的(de)(de)(de)(de)自換相(xiang)變(bian)(bian)流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)（“斬控式(shi)整流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)”或 “PWM 整 流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)”） 。網側(ce)變(bian)(bian)流(liu)(liu)(liu)(liu)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong) PWM 控制(zhi)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)稱為(wei)“雙 PWM 控制(zhi)變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)”，這種再(zai)生能量回(hui)(hui) 饋(kui)式(shi)高(gao)性(xing)能變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)具有(you)(you)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)輸(shu)(shu)出電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)連續(xu)可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)調(diao)，輸(shu)(shu)入(ru)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)（網側(ce)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)）波(bo)形基(ji)本為(wei)正(zheng)弦，功(gong)(gong)(gong)(gong) 率(lv)(lv)因數保(bao)持為(wei) 1 并(bing)且(qie)能量可(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)雙向(xiang)流(liu)(liu)(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)特(te)點(dian)， 代表(biao)一(yi)個新(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)技術(shu)發(fa)展(zhan)(zhan)動(dong)(dong)(dong)向(xiang)， 但成(cheng)(cheng)本問題限(xian)(xian) 制(zhi)了(le)它的(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)速(su)(su)度。通常的(de)(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)-交(jiao)(jiao)變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)都有(you)(you)輸(shu)(shu)入(ru)諧(xie)波(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)大(da)、輸(shu)(shu)入(ru)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)因數低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)缺點(dian)，只 能用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)低(di)(di)速(su)(su)（低(di)(di)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)）大(da)容量調(diao)速(su)(su)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)。為(wei)此(ci)，矩陣(zhen)式(shi)交(jiao)(jiao)-交(jiao)(jiao)變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)應(ying)運(yun)而生。矩陣(zhen)式(shi)交(jiao)(jiao)-交(jiao)(jiao)變(bian)(bian) 頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)密度大(da)，而且(qie)沒中(zhong)(zhong)間直(zhi)流(liu)(liu)(liu)(liu)環(huan)節，省(sheng)去了(le)笨重(zhong)而昂貴的(de)(de)(de)(de)儲能元(yuan)(yuan)件(jian)，為(wei)實現(xian)輸(shu)(shu)入(ru)功(gong)(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)因 數為(wei) 1、輸(shu)(shu)入(ru)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)為(wei)正(zheng)弦和(he)四(si)(si)象限(xian)(xian)運(yun)行開辟了(le)新(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)途徑。 隨(sui)著電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)型(xing)(xing)(xing) PWM 變(bian)(bian)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)在(zai)(zai)高(gao)性(xing)能的(de)(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)(liu)(liu)傳(chuan)(chuan)動(dong)(dong)(dong)系(xi)(xi)統(tong)中(zhong)(zhong)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)日(ri)趨廣泛，PWM 技術(shu)的(de)(de)(de)(de)研究 越來(lai)(lai)越深入(ru)。

普通 PWM 變(bian)頻(pin)(pin)器(qi)的(de)(de)(de)輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)中往往含有(you)較大的(de)(de)(de)和(he)功 率器(qi)件開(kai)關(guan)(guan)頻(pin)(pin)率相(xiang)關(guan)(guan)的(de)(de)(de)諧(xie)(xie)波(bo)成分(fen)， 諧(xie)(xie)波(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)引起的(de)(de)(de)脈動(dong)轉矩作用(yong)在電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)上， 會使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)定 子(zi)產(chan)生振(zhen)動(dong)而發(fa)出電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)噪聲(sheng)， 其強度(du)和(he)頻(pin)(pin)率范(fan)圍取決于(yu)脈動(dong)轉矩的(de)(de)(de)大小和(he)交(jiao)變(bian)頻(pin)(pin)率。 如果電(dian)(dian)(dian)(dian) 磁(ci)(ci)噪聲(sheng)處于(yu)人耳的(de)(de)(de)敏感頻(pin)(pin)率范(fan)圍， 將(jiang)會使(shi)人的(de)(de)(de)聽覺受到(dao)(dao)損害。 一(yi)些(xie)(xie)幅度(du)較大的(de)(de)(de)中頻(pin)(pin)諧(xie)(xie)波(bo)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu) 還容易引起電(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)機(ji)(ji)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)械共振(zhen)，導致系統的(de)(de)(de)穩定性降低。為(wei)了解決以(yi)上問題，一(yi)種方法(fa)是提 高功率器(qi)件的(de)(de)(de)開(kai)關(guan)(guan)頻(pin)(pin)率， 但這種方法(fa)會使(shi)得開(kai)關(guan)(guan)損耗增加； 另一(yi)種方法(fa)就是隨機(ji)(ji)地改(gai)變(bian)功率 器(qi)件的(de)(de)(de)導通位(wei)置和(he)開(kai)關(guan)(guan)頻(pin)(pin)率，使(shi)變(bian)頻(pin)(pin)器(qi)輸(shu)出電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)諧(xie)(xie)波(bo)成分(fen)均勻(yun)地分(fen)布在較寬的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)帶(dai)范(fan)圍 內，從而抑制某些(xie)(xie)幅值(zhi)較大的(de)(de)(de)諧(xie)(xie)波(bo)成分(fen)，以(yi)達到(dao)(dao)抑制電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)(ci)噪聲(sheng)和(he)機(ji)(ji)械共振(zhen)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)，這就是隨 機(ji)(ji) PWM 技術。

應(ying)用矢量(liang)(liang)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)技術、直(zhi)接(jie)(jie)轉(zhuan)矩(ju)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)技術及(ji)現代控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論(lun) 應(ying)用矢量(liang)(liang)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)技術、直(zhi)接(jie)(jie)轉(zhuan)矩(ju)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)技術及(ji)現代 現代控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論(lun) 交流(liu)傳(chuan)動(dong)(dong)系(xi)(xi)統中(zhong)的(de)(de)交流(liu)電動(dong)(dong)機是(shi)一個多變(bian)(bian)量(liang)(liang)、 非線性(xing)(xing)(xing)(xing)、 強耦合、 時變(bian)(bian)的(de)(de)被(bei)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)對象， VVVF 控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)從電動(dong)(dong)機穩態(tai)(tai)方(fang)程(cheng)出(chu)發研(yan)(yan)究其(qi)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)特(te)性(xing)(xing)(xing)(xing)，動(dong)(dong)態(tai)(tai)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)效果很不(bu)理(li)想。20 世紀 70 年(nian)代初 提(ti)出(chu)用矢量(liang)(liang)變(bian)(bian)換的(de)(de)方(fang)法(fa)來研(yan)(yan)究交流(liu)電動(dong)(dong)機的(de)(de)動(dong)(dong)態(tai)(tai)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)過程(cheng)， 不(bu)但要控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)各變(bian)(bian)量(liang)(liang)的(de)(de)幅值， 同時 還要控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)其(qi)相位(wei)， 以(yi)實(shi)現交流(liu)電動(dong)(dong)機磁通(tong)和轉(zhuan)矩(ju)的(de)(de)解耦， 促(cu)使了高(gao)(gao)(gao)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)交流(liu)傳(chuan)動(dong)(dong)系(xi)(xi)統逐步走 向(xiang)實(shi)用化。 目前(qian)高(gao)(gao)(gao)動(dong)(dong)態(tai)(tai)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)矢量(liang)(liang)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)變(bian)(bian)頻(pin)器(qi)已經成(cheng)功地應(ying)用在軋機主傳(chuan)動(dong)(dong)、 電力機車(che)牽引 系(xi)(xi)統和數(shu)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)機床中(zhong)。此外，為了解決系(xi)(xi)統復雜性(xing)(xing)(xing)(xing)和控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)精度之間的(de)(de)矛盾(dun)，又(you)提(ti)出(chu)了一些新(xin)的(de)(de) 控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)方(fang)法(fa)，如直(zhi)接(jie)(jie)轉(zhuan)矩(ju)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、電壓定向(xiang)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)等。尤其(qi)隨(sui)著微處理(li)器(qi)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)技術的(de)(de)發展(zhan)，現代控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong) 制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)理(li)論(lun)中(zhong)的(de)(de)各種控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)方(fang)法(fa)也得(de)到(dao)應(ying)用， 如二次型性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)指標(biao)的(de)(de)最(zui)優(you)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和雙位(wei)模(mo)擬(ni)調節(jie)器(qi)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi) 可(ke)提(ti)高(gao)(gao)(gao)系(xi)(xi)統的(de)(de)動(dong)(dong)態(tai)(tai)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，滑模(mo)（Sliding mode）變(bian)(bian)結構(gou)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)可(ke)增強系(xi)(xi)統的(de)(de)魯棒性(xing)(xing)(xing)(xing)，狀態(tai)(tai)觀測 器(qi)和卡爾曼濾(lv)波器(qi)可(ke)以(yi)獲得(de)無法(fa)實(shi)測的(de)(de)狀態(tai)(tai)信(xin)息(xi)，自(zi)適(shi)應(ying)控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)則能(neng)(neng)(neng)全(quan)面地提(ti)高(gao)(gao)(gao)系(xi)(xi)統的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。

廣泛(fan)應(ying)用(yong)微(wei)電(dian)子(zi)技術(shu) 廣泛(fan)應(ying)用(yong)微(wei)電(dian)子(zi) 電(dian)子(zi)技術(shu) 隨(sui)著微(wei)電(dian)子(zi)技術(shu)的發展， 數字(zi)式控(kong)制(zhi)處理(li)芯片的運算能(neng)力(li)和(he)可靠性得到很大提高， 這使 得全數字(zi)化(hua)控(kong)制(zhi)系統(tong)(tong)取(qu)代以前的模(mo)擬器件(jian)控(kong)制(zhi)系統(tong)(tong)成為可能(neng)。 目前適(shi)于交流(liu)傳動系統(tong)(tong)的微(wei)處 理(li) 器 有 單 片 機 、 數 字(zi) 信 號 處 理(li) 器 （ Digital Signal Processor--DSP ） 專 用(yong) 集 成 電(dian) 路 、 （Application Specific Integrated Circuit--ASIC）等。

開發新型(xing)電(dian)動(dong)(dong)機和(he)無機械傳感器技術(shu) 交流(liu)傳動(dong)(dong)系統(tong)的(de)發展對(dui)電(dian)動(dong)(dong)機本體(ti)也提出了更高的(de)要求。 電(dian)動(dong)(dong)機設計和(he)建模有了新的(de)研 究(jiu)內容，如三維渦流(liu)場(chang)的(de)計算、考慮轉(zhuan)子(zi)運(yun)動(dong)(dong)及(ji)外部變(bian)頻供電(dian)系統(tong)方程的(de)聯(lian)解、電(dian)動(dong)(dong)機阻尼 繞(rao)組的(de)合理設計及(ji)籠條的(de)故障檢測等(deng)。

為(wei)了更(geng)詳細地(di)(di)分析(xi)電動(dong)機(ji)內部(bu)過程， 如繞(rao)組短路(lu)或(huo)轉(zhuan)(zhuan)子斷條(tiao)等問(wen)題(ti)， 多回路(lu)理論應(ying)運(yun)而(er)生。 隨(sui)著 20 世(shi)紀 80 年代永磁材料特別是(shi)釹鐵硼永磁的(de)(de)(de)(de)發 展， 永磁同(tong)步電動(dong)機(ji)（Permanent-MagnetSynchronous Motor--PMSM）的(de)(de)(de)(de)研究逐漸熱門(men)和(he)深 入(ru)，由于這類(lei)(lei)電動(dong)機(ji)無需(xu)勵磁電流，運(yun)行(xing)效率、功率因數和(he)功率密(mi)度都(dou)很高，因而(er)在(zai)交(jiao)流傳(chuan) 動(dong)系統(tong)中(zhong)獲得了日益廣(guang)泛的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)。此外，開關(guan)變磁阻(zu)理論使開關(guan)磁阻(zu)電動(dong)機(ji) （Switched Reluctance Motor--SRM） 迅速發展， 開關(guan)磁阻(zu)電動(dong)機(ji)與反應(ying)式步進(jin)電動(dong)機(ji)相類(lei)(lei)似， 在(zai)加了轉(zhuan)(zhuan)子位(wei)(wei)置閉(bi)環(huan)檢測后可以有效地(di)(di)解決(jue)失步問(wen)題(ti)，可方便地(di)(di)起動(dong)、調(diao)速或(huo)點控，其優良 的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)矩(ju)特性特別適合于要求高靜態轉(zhuan)(zhuan)矩(ju)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)場合。 在(zai)高性能的(de)(de)(de)(de)交(jiao)流調(diao)速傳(chuan)動(dong)系統(tong)中(zhong)， 轉(zhuan)(zhuan)子 速度（位(wei)(wei)置）閉(bi)環(huan)控制往(wang)往(wang)是(shi)必需(xu)的(de)(de)(de)(de)。

參考文獻：

[1]《計算機操作系(xi)統(tong)教(jiao)程》張(zhang)堯學清華大(da)學出版社(she)（第二版）